発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、高出力且つ短パルス、高繰り返しの紫外線レーザー耐性を有する光学用合成石英ガラス及び合成石英ガラスの製造方法に関する。 続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】 【０００２】 従来、光学用合成石英ガラスは、露光装置技術の変遷とともに開発がなされてきた。現在、多種多様な装置の光源として用いられるＹＡＧ高調波レーザーは、短波長化が進み、更なる高出力化が進んでいる。一般的に光は短波長になるほど光子エネルギーが高いため、石英ガラスなどの透過材料に対して光学的なダメージを与えやすくなる。 【０００３】 ＹＡＧレーザー高調波用合成石英ガラス光学材料は種々検討されており、特許文献１は、ＯＨ基濃度が１ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下、含有される水素分子濃度が２×１０ １８ 分子／ｃｍ ３ 以上２×１０ １９ 分子／ｃｍ ３ 以下の範囲にあり、波長２４５ｎｍにおける紫外線の透過率が９９．９％以上であって、かつ仮想温度が８８０℃以上９９０℃以下であることを特徴とするＹＡＧレーザー高調波用合成石英ガラス光学材料を記載している。 【０００４】 しかしながら、前述した如く、ＹＡＧレーザーの高調波では、近年短波長、高出力化が加速しており、特許文献１に記載されるような従来の光学用合成石英ガラスでは、近年の高出力且つ短パルス、高繰り返しのレーザーに対する耐性が十分ではなかった。具体的には、従来の光学用合成石英ガラスでは、レーザー照射により石英ガラスに構造欠陥が生じ、それによる光吸収によってレーザー出力が大幅に低下したり、赤色蛍光の発生や透過率の低下が短期間で発生してしまい、十分な耐光性が得られず、短命であり、長期レーザー耐性を有さず、現在のニーズを満たせないといった問題があった。 【０００５】 波長３６５ｎｍ以下の短波長の固体レーザー等の現在の高出力レーザーでは、ガラスに対するダメージが大きいため、ガラス劣化によっていずれ赤色蛍光が発生し、その後、透過率の低下が生じることが知られており、その透過率の低下や赤色蛍光の発現を抑制した材料が求められている。 【先行技術文献】 【特許文献】 【０００６】 特開２００４－５９４０６号公報 【非特許文献】 【０００７】 D. M. Dodd, et al., "Optical Determinations of OH in Fused Silica", Journal of Applied Physics Vol.37, p.3911 (1966) V. S. Khotimchenko et al., “Determining the content of hydrogen dissolved in quartz glass using the methods of Raman scattering and mass spectrometry”, J. Appl. Spectroscopy, 46, 632-635 (1987) A. Agarwal, et al., “A simple IR spectroscopic method for determining fictive temperature of silica glasses”, J. Non-Cryst. Solids, Vol.185, p.191-198 (1995) 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００８】 本発明は、波長３６５ｎｍ以下の短波長の固体レーザーに対するレーザー耐性を有し、透過率低下や赤色蛍光の発現を遅くし、長期の透過率維持を可能とする光学用合成石英ガラス及びその製造方法を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 【０００９】 上記課題を解決する為に本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、透過率低下及び赤色蛍光の発現を遅らせるには、仮想温度を１０５０℃以上１３００℃以下とするとともに、ＯＨ基含有量を適切にし、且つ水素分子濃度を高めることで、効果が得られることを見出した。さらに、本発明者らは、所定条件での水素ドープ処理により、構造欠陥を生じさせること無く、十分な水素分子濃度を保持させることができ、波長３６５ｎｍ以下の短波長の固体レーザーに対する優れたレーザー耐性を有する合成石英ガラスを得ることができることを見出した。 【００１０】 即ち、本発明の光学用合成石英ガラスは、ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下であり、且つ、含有される水素分子濃度が１×１０ １８ 分子／ｃｍ ３ 以上４．３×１０ １８ 分子／ｃｍ ３ 以下の範囲であり、仮想温度は１０５０℃以上１３００℃以下である、光学用合成石英ガラスである。 前記光学用合成石英ガラスは、波長３６５ｎｍ以下の短波長の固体レーザーに対する優れたレーザー耐性を有しており、レーザー照射による透過率劣化や赤色蛍光の発現を遅らせることができる。 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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