JPH0135510B2 - - Google Patents
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- JPH0135510B2 JPH0135510B2 JP58065171A JP6517183A JPH0135510B2 JP H0135510 B2 JPH0135510 B2 JP H0135510B2 JP 58065171 A JP58065171 A JP 58065171A JP 6517183 A JP6517183 A JP 6517183A JP H0135510 B2 JPH0135510 B2 JP H0135510B2
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- laser
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Description
この発明はTE（横励起）型高エネルギーレーザ
ー装置の励起回路に対してパルス形成回路網を適
合させる装置に関するものである。このレーザー
装置はレーザー室のガス空間内で間隔を保つて対
向する少くとも二つのレーザー電極の間に発生す
るできるだけ均等な無アーク・コンデンサ放電に
よつて励起されるもので次のものから構成されて
いる。 (a) レーザー室内部にレーザー電極が設けられて
いるレーザーヘツド；レーザー電極はレーザー
ヘツドの光軸に平行に拡がり、多くの場合この
方向に全断面を展開している。 (b) 少くとも一つの高速度高電圧スイツチ；この
スイツチによりパルス形成回路網を通してレー
ザー電極に高電圧パルスを加えることができ
る。 (c) パルス形成回路網；この回路網は高電圧スイ
ツチとレーザーヘツド所属する第一と第二の条
導体コンデンサと励起回路の等価インダクタン
スとを含む。この等価インダクタンスは特に高
電圧スイツチ、レーザーヘツド、接続導線およ
び条導体コンデンサの自己インダクタンスによ
つて与えられるものである。 この種の装置の一つが昭和56年特許出願公開第
29387号公報に記載されている。TE（横励起）レ
ーザーの詳細な説明もこの明細書中に見られる。
ただしそこでは励起回路の等価インダクタンスが
考慮されていない。TEレーザーについてもこの
明細書に詳細な説明がある。このTEレーザーは
レーザー室内の圧力が数barで動作するから現在
ではTEAレーザーとは呼ばれずTEレーザーと呼
ばれることが多くなつた。 ここでは高エネルギーレーザー装置が前イオン
化装置を備えているものとする。この装置は西独
国特許出願公開第3035702号では沿面放電であり、
西独国特許出願公開第3035730号では前イオン化
棒である。これはよく知られているものであるか
ら、その詳細な説明は省略する。この発明はパル
ス形成回路網の有利な構成と励起回路としてのそ
の回路要素の大きさの選定を主要課題とする。こ
こで励起回路というのは高速度高電圧スイツチを
含むパルス形成回路網とレーザー頭の双方を指し
ている。 この発明の対象となる装置において生ずる問題
は高速度高電圧スイツチ負荷をある程度の限度内
に抑えてその有効寿命が余り短くならないように
し、しかもレーザーヘツドに与える高電圧パルス
の立上り時間が一つの最大値を超えないようにす
ることである。これはパルス形成回路網に蓄えら
れたエネルギーからできるだけ大きな部分を光エ
ネルギーに変換するためレーザー電極においてで
きるだけアーク放電を伴なわない放電を発生させ
ることを目的としている。 この発明の目的はTE型高エネルギーレーザー
の励起回路に対してパルス形成回路網を適合させ
る装置を改良して高速度高電圧スイツチの過負荷
が避けられ、レーザー電極に導く高電圧パルスの
立上り時間が充分短くなり、レーザー電極におい
て利用される高電圧エネルギーとパルス形成回路
網に入れられたエネルギーとの間に極めて有利な
比率が達成されるようにすることである。 この目的は特許請求の範囲第１項に特徴として
挙げた構成によつて達成される。この構成の基礎
となるブリユームライン回路の有利な実施例は特
許請求の範囲第２項乃至第１３項に示されてい
る。 この発明の目的は特許請求の範囲第１４項に特
徴として挙げた構成によつても達成される。その
有利な実施形態は特許請求の範囲第１５項以下に
示されている。 この発明の種々の実施例を示した図面について
この発明を更に詳細に説明する。 TEレーザー例えばエクサイマー・TE・CO2レ
ーザーに対しては技術的、工業的分野において多
数の利用可能性が見出されているから、この装置
の信頼性と実効寿命についての関心は次第に強く
なつている。 TEレーザー装置は原理的には給電源と制御装
置を別にしてレーザー媒質の循環系、レーザー頭
の冷却循環系、エネルギー蓄積用のパルス形成回
路網および高速度大電力開閉要素（例えば火花間
隙、サイラトロン又はプラズマ開閉器）から構成
される。 大出力TEレーザーの運転に必要な開閉要素に
は極めて高度の要求が課せられ、長い実効寿命を
保つて確実な動作を可能にするためにはこれらの
要求をできるだけ軽いものにすることが必要であ
る。 TEレーザーの励起回路のパルス形成回路網
（PFN）の有利な実例として第１図に示したブリ
ユームライン回路が挙げられている。レーザー装
置はスイツチFK、レーザー室LK、インピーダン
スRKおよびPFNから構成される。このPFNは
コンデンサCF，CKとインダクタンスLF，LKから
成る。このインダクタンスにはスイツチ、レーザ
ー室、接続線およびコンデンサの自己インダクタ
ンスが含まれる。コンデンサCFの金属層は１、
２として、CKのそれは３、４として、高電圧端
子はHVとして示されている。 レーザー室LK内のレーザーガスの有効な励起
を達成するためには、レーザー室内の電極に印加
される電圧の上昇時間が実験的に求められる最大
上昇時間trを越えないようにしなければならな
い。上昇時間は√F・Fに比例するからtr＞π√
LF・CFが必要である。CFが与えられているとこ
の関係からLFの上限がきまり、開閉要素を流れ
る電流の最大値は
ー装置の励起回路に対してパルス形成回路網を適
合させる装置に関するものである。このレーザー
装置はレーザー室のガス空間内で間隔を保つて対
向する少くとも二つのレーザー電極の間に発生す
るできるだけ均等な無アーク・コンデンサ放電に
よつて励起されるもので次のものから構成されて
いる。 (a) レーザー室内部にレーザー電極が設けられて
いるレーザーヘツド；レーザー電極はレーザー
ヘツドの光軸に平行に拡がり、多くの場合この
方向に全断面を展開している。 (b) 少くとも一つの高速度高電圧スイツチ；この
スイツチによりパルス形成回路網を通してレー
ザー電極に高電圧パルスを加えることができ
る。 (c) パルス形成回路網；この回路網は高電圧スイ
ツチとレーザーヘツド所属する第一と第二の条
導体コンデンサと励起回路の等価インダクタン
スとを含む。この等価インダクタンスは特に高
電圧スイツチ、レーザーヘツド、接続導線およ
び条導体コンデンサの自己インダクタンスによ
つて与えられるものである。 この種の装置の一つが昭和56年特許出願公開第
29387号公報に記載されている。TE（横励起）レ
ーザーの詳細な説明もこの明細書中に見られる。
ただしそこでは励起回路の等価インダクタンスが
考慮されていない。TEレーザーについてもこの
明細書に詳細な説明がある。このTEレーザーは
レーザー室内の圧力が数barで動作するから現在
ではTEAレーザーとは呼ばれずTEレーザーと呼
ばれることが多くなつた。 ここでは高エネルギーレーザー装置が前イオン
化装置を備えているものとする。この装置は西独
国特許出願公開第3035702号では沿面放電であり、
西独国特許出願公開第3035730号では前イオン化
棒である。これはよく知られているものであるか
ら、その詳細な説明は省略する。この発明はパル
ス形成回路網の有利な構成と励起回路としてのそ
の回路要素の大きさの選定を主要課題とする。こ
こで励起回路というのは高速度高電圧スイツチを
含むパルス形成回路網とレーザー頭の双方を指し
ている。 この発明の対象となる装置において生ずる問題
は高速度高電圧スイツチ負荷をある程度の限度内
に抑えてその有効寿命が余り短くならないように
し、しかもレーザーヘツドに与える高電圧パルス
の立上り時間が一つの最大値を超えないようにす
ることである。これはパルス形成回路網に蓄えら
れたエネルギーからできるだけ大きな部分を光エ
ネルギーに変換するためレーザー電極においてで
きるだけアーク放電を伴なわない放電を発生させ
ることを目的としている。 この発明の目的はTE型高エネルギーレーザー
の励起回路に対してパルス形成回路網を適合させ
る装置を改良して高速度高電圧スイツチの過負荷
が避けられ、レーザー電極に導く高電圧パルスの
立上り時間が充分短くなり、レーザー電極におい
て利用される高電圧エネルギーとパルス形成回路
網に入れられたエネルギーとの間に極めて有利な
比率が達成されるようにすることである。 この目的は特許請求の範囲第１項に特徴として
挙げた構成によつて達成される。この構成の基礎
となるブリユームライン回路の有利な実施例は特
許請求の範囲第２項乃至第１３項に示されてい
る。 この発明の目的は特許請求の範囲第１４項に特
徴として挙げた構成によつても達成される。その
有利な実施形態は特許請求の範囲第１５項以下に
示されている。 この発明の種々の実施例を示した図面について
この発明を更に詳細に説明する。 TEレーザー例えばエクサイマー・TE・CO2レ
ーザーに対しては技術的、工業的分野において多
数の利用可能性が見出されているから、この装置
の信頼性と実効寿命についての関心は次第に強く
なつている。 TEレーザー装置は原理的には給電源と制御装
置を別にしてレーザー媒質の循環系、レーザー頭
の冷却循環系、エネルギー蓄積用のパルス形成回
路網および高速度大電力開閉要素（例えば火花間
隙、サイラトロン又はプラズマ開閉器）から構成
される。 大出力TEレーザーの運転に必要な開閉要素に
は極めて高度の要求が課せられ、長い実効寿命を
保つて確実な動作を可能にするためにはこれらの
要求をできるだけ軽いものにすることが必要であ
る。 TEレーザーの励起回路のパルス形成回路網
（PFN）の有利な実例として第１図に示したブリ
ユームライン回路が挙げられている。レーザー装
置はスイツチFK、レーザー室LK、インピーダン
スRKおよびPFNから構成される。このPFNは
コンデンサCF，CKとインダクタンスLF，LKから
成る。このインダクタンスにはスイツチ、レーザ
ー室、接続線およびコンデンサの自己インダクタ
ンスが含まれる。コンデンサCFの金属層は１、
２として、CKのそれは３、４として、高電圧端
子はHVとして示されている。 レーザー室LK内のレーザーガスの有効な励起
を達成するためには、レーザー室内の電極に印加
される電圧の上昇時間が実験的に求められる最大
上昇時間trを越えないようにしなければならな
い。上昇時間は√F・Fに比例するからtr＞π√
LF・CFが必要である。CFが与えられているとこ
の関係からLFの上限がきまり、開閉要素を流れ
る電流の最大値は
【式】（Up：コンデ
ンサの充電電圧）となる。最大上昇時間trを一定
にして容量CFをｋ・CF（0.5≦ｋ≦１）に下げ、従
つてLFをLF／ｋに上げると開閉要素の尖頭電流
は
にして容量CFをｋ・CF（0.5≦ｋ≦１）に下げ、従
つてLFをLF／ｋに上げると開閉要素の尖頭電流
は
【式】に低下する。CF＝CKとした対
称ブリユームライン回路に比べてコンデンサCF
とCKの直列接続から成り（この場合レーザー放
電間隙のインダクタンスとオーム抵抗が回路中に
置かれる）、非対称ブリユームライン回路となつ
た励起回路ではCF＝kCKとしてのｋの値の範囲
0.5≦ｋ≦１において特性抵抗が許容される範囲
内で上昇する。ｋを0.5以下とすることも可能で
あるが、この場合特性抵抗は の関係により大きく上昇する。 このような非対称ブリユームライン回路は開閉
要素に課せられる要求を著しく低減し、しかも本
来のレーザー励起回路の特性にはほとんど影響を
及ぼさない。 この発明は上述の知識を既に提案されている高
速度パルス放電励起装置に利用するものである。
第２図にこの装置にPFNの原理的の利点を保持
して多小の変更を加えたものを示す。金属層１，
２によつて構成されたコンデンサCFは絶縁層の
厚さがコンデンサCKのそれより大きくなつてい
るかあるいは面積が小さくなつているかあるいは
誘電率が低い誘電体が使用されている。これらの
変更のいくつかを組合せることも可能である。 第３図に示すように誘電体として水その他の液
体を使用する場合上記の変更は板１／１の面積を
板２／３および４／４の面積より小さくするか、
板１／１と２／３間の間隔を板２／３と４／４間
の間隔より大きくすることによつて実現される。
これらの手段を組合せてもよい。この装置は液状
の誘電体に限定されるものではなく、固体又はペ
ースト状の誘電体の使用も可能である。 固体誘電体について述べたことに対応する手段
を第４図に示した装置にも採用することができ
る。 この装置が液状の誘電体特に水を使用している
場合にもそれに対応した手段が採られる。その構
成を第５図に示す。これによつてエネルギー密度
が高いコンバクトな装置となる。この拡張された
装置は電荷転送回路として動作させることも可能
であり、板が等面積、等間隔である場合もこれに
含まれる。電荷転送型の装置は第１１図に示され
ている。 上記と同じ利点が得られる別の実施例を第６図
に示す。コンデンサ金属層１と２および３と４の
間には電位差HVがあり、接続時には金属層４と
１の間に２×HVの電圧がかかる。従つてこの両
金属層の間には１，２間の絶縁距離d1,2の少くと
も２倍の絶縁距離d1,4を置かなければならない。
この場合金属層１，２が形成するコンデンサCF
の面積を金属層３，４が形成するコンデンサCK
の面積より小さくするかそれに等しくすること、
CFの絶縁層の厚さをCKのそれより大きくするか
それに等ししくすること、CFの絶縁層の誘電率
をCKのそれより小さくするかそれに等しくする
ことのいずれかを採用する。これらの手段の全部
又はそのいくつかを組合せることも可能である。 液状の誘電体特に水を使用すると第７図に示し
た実施例となる。金属層１と２／３間および２／
３と４間の絶縁間隔はｄであり、隣り合せた容量
ユニツトCE１とCE２の互に向い合つた金属層１
と４の間の絶縁間隔はd1,4となつている。最大電
圧が２×HVであるからd1,4≧2dでなければなら
ない。 各コンデンサにおいて電極板１の面積が電極板
２と３の面積より小さいかそれに等しく、あるい
は１，２間の間隔が２，３間の間隔より小さいか
それに等しく選ばれていると所期の効果が達成さ
れる。これらの手段を併用してもよい。 例えばCO2レーザーの励起には第８図に示した
電荷転送回路が有利であることが明らかにされ
た。高圧電源HVよりコンデンサC′Fは電圧UOに
充電される。スイツチFK例えばサイラトロンの
閉結によりそれまで接地電位に置かれたコンデン
サC′Kが容量C′FとC′Kの比と破壊電圧即ちレーザ
ー室LKの放電開始電圧に対応して充電電圧の２
倍までの電圧に充電される。電荷転送回路の場合
C′K≦C′F又はC′K≪C′Fとするのが有利である。
PFNの利点を維持してこのような回路を実現し
た一例を第９図に示す。この場合金属層１′，
２′の面積が３′，４′の面積よりさいかそれに等
しく選ばれるか、コンデンサC′Kの誘電層の厚さ
がコンデンサC′Fのそれより大きいかそれに等し
く選ばれるか、コンデンサC′Kの誘電体の誘電率
がコンデンサC′Fのそれより小さいかそれに等し
く選ばれるかのいずれかである。それらのいくら
かを組合わせたものでもよい。 第１０図に電荷転送回路用としてのPFNの構
成例を示す。第９図の場合と等しい電位に置かれ
た金属層は第１０図に示すように一枚の電極板に
まとめられている。板１′／１′の面積は板２′，
３′および板４′／４′の面積より小さいかそれに
等しく選ばれる。その代りに板１′／１′と２′／
３′の間の間隔が板２′／３′と４′／４′間の間隔
より大きいかそれに等しく選ばれてもよい。この
二つの手段を組合せることも可能である。 PFNの別の構成例を第１１図に示す。これも
展開形のものである。 板１′／１′の面積が板３′／３′と４′／４′の面
積より小さいかそれに等しく選ばれるかあるいは
１′／１′と２′／２′の間の間隔が４′／４′と
３′／３′の間の間隔より大きいかそれに等しく選
ばれるかあるいはこれらの手段を組合せて採用す
ることにより所望の効果が達成される。 固体コンデンサを採用すると第１２図の回路を
構成することができる。この装置では金属層１′
と２′の面積が金属層３′と４′の面積より小さい
かそれに等しく選ばれるかあるいは１′と２′の間
の間隔が３′と４′の間の間隔より大きいかそれに
等しく選ばれるかあるいは１′と２′の間の誘電率
が３′と４′の間の誘電率より小さいかそれに等し
く選ばれる。これらのいくつかあるいは全部を組
合せてもよい。 回路の構成部品の電流負荷許容限界に応じてコ
ンデンサ堆積をいくつかの部分堆に分割し、各部
分堆にそれぞれ別の構成部品を配属するようにす
ることも可能である。
とCKの直列接続から成り（この場合レーザー放
電間隙のインダクタンスとオーム抵抗が回路中に
置かれる）、非対称ブリユームライン回路となつ
た励起回路ではCF＝kCKとしてのｋの値の範囲
0.5≦ｋ≦１において特性抵抗が許容される範囲
内で上昇する。ｋを0.5以下とすることも可能で
あるが、この場合特性抵抗は の関係により大きく上昇する。 このような非対称ブリユームライン回路は開閉
要素に課せられる要求を著しく低減し、しかも本
来のレーザー励起回路の特性にはほとんど影響を
及ぼさない。 この発明は上述の知識を既に提案されている高
速度パルス放電励起装置に利用するものである。
第２図にこの装置にPFNの原理的の利点を保持
して多小の変更を加えたものを示す。金属層１，
２によつて構成されたコンデンサCFは絶縁層の
厚さがコンデンサCKのそれより大きくなつてい
るかあるいは面積が小さくなつているかあるいは
誘電率が低い誘電体が使用されている。これらの
変更のいくつかを組合せることも可能である。 第３図に示すように誘電体として水その他の液
体を使用する場合上記の変更は板１／１の面積を
板２／３および４／４の面積より小さくするか、
板１／１と２／３間の間隔を板２／３と４／４間
の間隔より大きくすることによつて実現される。
これらの手段を組合せてもよい。この装置は液状
の誘電体に限定されるものではなく、固体又はペ
ースト状の誘電体の使用も可能である。 固体誘電体について述べたことに対応する手段
を第４図に示した装置にも採用することができ
る。 この装置が液状の誘電体特に水を使用している
場合にもそれに対応した手段が採られる。その構
成を第５図に示す。これによつてエネルギー密度
が高いコンバクトな装置となる。この拡張された
装置は電荷転送回路として動作させることも可能
であり、板が等面積、等間隔である場合もこれに
含まれる。電荷転送型の装置は第１１図に示され
ている。 上記と同じ利点が得られる別の実施例を第６図
に示す。コンデンサ金属層１と２および３と４の
間には電位差HVがあり、接続時には金属層４と
１の間に２×HVの電圧がかかる。従つてこの両
金属層の間には１，２間の絶縁距離d1,2の少くと
も２倍の絶縁距離d1,4を置かなければならない。
この場合金属層１，２が形成するコンデンサCF
の面積を金属層３，４が形成するコンデンサCK
の面積より小さくするかそれに等しくすること、
CFの絶縁層の厚さをCKのそれより大きくするか
それに等ししくすること、CFの絶縁層の誘電率
をCKのそれより小さくするかそれに等しくする
ことのいずれかを採用する。これらの手段の全部
又はそのいくつかを組合せることも可能である。 液状の誘電体特に水を使用すると第７図に示し
た実施例となる。金属層１と２／３間および２／
３と４間の絶縁間隔はｄであり、隣り合せた容量
ユニツトCE１とCE２の互に向い合つた金属層１
と４の間の絶縁間隔はd1,4となつている。最大電
圧が２×HVであるからd1,4≧2dでなければなら
ない。 各コンデンサにおいて電極板１の面積が電極板
２と３の面積より小さいかそれに等しく、あるい
は１，２間の間隔が２，３間の間隔より小さいか
それに等しく選ばれていると所期の効果が達成さ
れる。これらの手段を併用してもよい。 例えばCO2レーザーの励起には第８図に示した
電荷転送回路が有利であることが明らかにされ
た。高圧電源HVよりコンデンサC′Fは電圧UOに
充電される。スイツチFK例えばサイラトロンの
閉結によりそれまで接地電位に置かれたコンデン
サC′Kが容量C′FとC′Kの比と破壊電圧即ちレーザ
ー室LKの放電開始電圧に対応して充電電圧の２
倍までの電圧に充電される。電荷転送回路の場合
C′K≦C′F又はC′K≪C′Fとするのが有利である。
PFNの利点を維持してこのような回路を実現し
た一例を第９図に示す。この場合金属層１′，
２′の面積が３′，４′の面積よりさいかそれに等
しく選ばれるか、コンデンサC′Kの誘電層の厚さ
がコンデンサC′Fのそれより大きいかそれに等し
く選ばれるか、コンデンサC′Kの誘電体の誘電率
がコンデンサC′Fのそれより小さいかそれに等し
く選ばれるかのいずれかである。それらのいくら
かを組合わせたものでもよい。 第１０図に電荷転送回路用としてのPFNの構
成例を示す。第９図の場合と等しい電位に置かれ
た金属層は第１０図に示すように一枚の電極板に
まとめられている。板１′／１′の面積は板２′，
３′および板４′／４′の面積より小さいかそれに
等しく選ばれる。その代りに板１′／１′と２′／
３′の間の間隔が板２′／３′と４′／４′間の間隔
より大きいかそれに等しく選ばれてもよい。この
二つの手段を組合せることも可能である。 PFNの別の構成例を第１１図に示す。これも
展開形のものである。 板１′／１′の面積が板３′／３′と４′／４′の面
積より小さいかそれに等しく選ばれるかあるいは
１′／１′と２′／２′の間の間隔が４′／４′と
３′／３′の間の間隔より大きいかそれに等しく選
ばれるかあるいはこれらの手段を組合せて採用す
ることにより所望の効果が達成される。 固体コンデンサを採用すると第１２図の回路を
構成することができる。この装置では金属層１′
と２′の面積が金属層３′と４′の面積より小さい
かそれに等しく選ばれるかあるいは１′と２′の間
の間隔が３′と４′の間の間隔より大きいかそれに
等しく選ばれるかあるいは１′と２′の間の誘電率
が３′と４′の間の誘電率より小さいかそれに等し
く選ばれる。これらのいくつかあるいは全部を組
合せてもよい。 回路の構成部品の電流負荷許容限界に応じてコ
ンデンサ堆積をいくつかの部分堆に分割し、各部
分堆にそれぞれ別の構成部品を配属するようにす
ることも可能である。
第１図はこの発明の対象となつてている励起回
路の結線図、第２図は第１図の励起回路の構成配
置図、第３図はコンデンサに液状の誘電体を使用
した励起回路の構成配置図、第４図、第５図、第
６図および第７図はそれぞれこの発明の対象とな
つている励起回路の互に異る構成配置図、第８図
は電荷転送回路を含む励起回路の結線図、第９図
は第８図の回路の構成配置図、第１０図は第９図
の装置の変形を示す構成配置図、第１１図は第９
図の装置の第二の変形を示す構成置図、第１２図
は第１１図の装置に固体誘電体を使用したときの
構成配置図である。 HV……高圧電源、FK……高速度大電力開閉
器、LK……レーザー室、CF，CK……条導体コン
デンサ。
路の結線図、第２図は第１図の励起回路の構成配
置図、第３図はコンデンサに液状の誘電体を使用
した励起回路の構成配置図、第４図、第５図、第
６図および第７図はそれぞれこの発明の対象とな
つている励起回路の互に異る構成配置図、第８図
は電荷転送回路を含む励起回路の結線図、第９図
は第８図の回路の構成配置図、第１０図は第９図
の装置の変形を示す構成配置図、第１１図は第９
図の装置の第二の変形を示す構成置図、第１２図
は第１１図の装置に固体誘電体を使用したときの
構成配置図である。 HV……高圧電源、FK……高速度大電力開閉
器、LK……レーザー室、CF，CK……条導体コン
デンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザーヘツドの光軸に平行に拡がつたレー
ザー電極をレーザー室内部に備えるレーザーヘツ
ドと、パルス形成回路網を通してレーザー電極に
高電圧パルスを加える少なくとも一つの高速度高
電圧スイツチと、高電圧スイツチおよびレーザー
ヘツドに所属する第一と第二の各導体コンデンサ
CF，CK、および高電圧スイツチ、レーザーヘツ
ド、接続線および条導体コンデンサの自己インダ
クタンスからなる励起回路の所属の等価インダク
タンスLF，LKを備えるパルス形成回路網とから
構成される高出力レーザー装置の励起回路を適合
相手とし、パルス形成回路網（PEN）がブリユ
ームライン回路構成であり、レーザー電極におい
て作られた高電圧パルスの与えられた最大上昇時
間（tR）において第一条導体コンデンサCFの容量
が第二条導体コンデンサCKの容量に比べて１以
下の係数ｋをもつて小さくなり、条導体コンデン
サCKに直列接続された等価インダクタンスLFが
それに対応して係数１／ｋをもつて大きくなつて
いることを特徴とするレーザー室内で間隔をおい
て対向する少なくとも二つのレーザー電極間に発
生する無アーク・コンデンサ放電によつて励起さ
れるTE型高エネルギーレーザーの励起回路にパ
ルス形成回路網を適合させる装置。 ２ 条導体コンデンサCF，CKの金属層とその間
の誘電層がレーザーヘツドの光軸にほぼ垂直に拡
がり、これらのコンデンサがレーザーヘツド光軸
にほぼ平行に積み重ねられたコンデンサ組を構成
し、直接又は側方に引き出された接続片によつて
パルス形成回路網内部で接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 係数ｋの値が 0.5≦ｋ≦１ の範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の装置。 ４ 第一条導体コンデンサCFの金属層１，２間
の誘電層の厚さが第二条導体コンデンサCKの対
応する誘電層の厚さに比べて厚くなつていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の
一つに記載の装置。 ５ 第一条導体コンデンサCFの金属層１，２の
面積（FF）が第二条導体コンデンサCKの金属層
の面積FKに比べて小さくなつていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の一つに
記載の装置。 ６ 第一条導体コンデンサCFの金属層１，２間
の誘電層の誘電率（εF）が第二条導体コンデンサ
CKの対応する誘電率（εK）より小さいことを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の一つ
に記載の装置。 ７ コンデンサの積み重ね方向において隣合せた
二つの容量ユニツトCF，CKが積み重ね方向に垂
直な対称面に対して鏡面対称に配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装
置。 ８ 積み重ね方向において隣り合せた容量ユニツ
トCF，CKがその金属層の配向を同種にして同じ
向きに並ぶことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の装置。 ９ 単一の容量ユニツトから成るコンデンサ組が
液状誘電体特に科学的純水あるいはペースト様の
誘電体を備えることを特徴とする特許請求の範囲
第７項記載の装置。 １０ コンデンサ組が固体絶縁材料の誘電体を備
えることを特徴とする特許請求の範囲第７項又は
第８項記載の装置。 １１ 一つの容量ユニツトの両条導体コンデンサ
CF，CKに共通な金属層２，３が重ねられること
なく拡げて置かれ、コンデンサ組がレーザーヘツ
ドLKのために積み重ね方向に伸びた切り目を中
央部分に備え、レーザーヘツドはこの切り目に絶
縁して設けられ、高電圧スイツチFKはコンデン
サ組の外周面に設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項又は第７項乃至第１０項の
一つに記載の装置。 １２ 一つの容量ユニツトの両条導体コンデンサ
C′F，C′Kに共通な金属層２′，３′が重ねられるこ
となく拡げて置かれ、コンデンサ組が一つの管内
部に収められた高速高電圧スイツチFKのために、
その中央部に積み重ね方向に伸びた切り目を備
え、高速高電圧スイツチはこの切り目内部に絶縁
して設けられ、レーザーヘツドLKはコンデンサ
組の外周面に設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第７項乃至第１０項の一つに記載の
装置。 １３ 積み重ね方向において隣り合せた容量ユニ
ツトの等電位金属層が一つにまとめられて共通金
属層となつていることを特徴とする特に誘電体と
して水を使用するコンデンサ組をコンパクト構造
とするための特許請求の範囲第７項記載の装置。 １４ レーザーヘツドの光軸に平行に拡がつたレ
ーザ電極をレーザー室内部に備えるレーザーヘツ
ドと、バルス形成回路網を通して高電圧パルスを
レーザー電極に加える少なくとも一つの高速高電
圧スイツチと、高電圧スイツチならびにレーザー
ヘツドに所属する第一および第二条導体コンデン
サC′F，C′K、および高電圧スイツチ、レーザーヘ
ツド、接続線および条導体コンデンサの自己イン
ダクタンスからなる励起回路の所属の等価インダ
クタンスLF′，LK′を含むパルス形成回路網から
構成される高エネルギーレーザー装置の励起回路
を適合相手とし、パルス形成回路網が条導体コン
デンサを含む電荷転送回路であり、その条導体コ
ンデンサはその金属層とその間の誘電層がレーザ
ーヘツドの光軸にほぼ垂直に拡がりこの光軸にほ
ぼ平行に積み重ねられたコンデンサ組を形成し、
直接又は側方に張り出した接続片を通してパルス
形成回路網の内部で互いに接続され、レーザーヘ
ツドに所属する第一条導体コンデンサC′Kと高電
圧スイツチに所属する第二条導体コンデンサC′F
との金属層面積（FK、FF）、誘電層の厚さ（dK、
dF）および誘電率（εK、εF）が次の関係の少なく
とも一つを満たし、 (a) FK≦FF； (b) dK≧dF； (c) εK≦εF； 従つて次の関係； εK・FK／dK≦εF・FF／dF が成立することを特徴とするレーザー室内の少な
くとも二つの対向するレーザー電極の間に生ずる
無アークコンデンサ放電によつて励起されるTE
型高エネルギーレーザー装置の励起回路にパルス
形成回路網を適合させる装置。 １５ コンデンサの積み重ね方向において隣り合
せた二つの容量ユニツトCF，CK又はC′F，C′Kが積
み重ね方向に垂直な対称面に対して鏡面対称に配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１４項記載の装置。 １６ 積み重ね方向において隣り合せた容量ユニ
ツトCF，CK又はC′F，C′Kがその金属層の配向を同
種にして同じ向きに並ぶことを特徴とする特許請
求の範囲第１４項記載の装置。 １７ 単一の容量ユニツトから成るコンデンサ組
が液状誘電体特に化学的純水あるいはペースト様
の誘電体を備えることを特徴とする特許請求の範
囲第１５項又は第１６項記載の装置。 １８ コンデンサ組が固体絶縁材料の誘電体を備
えることを特徴とする特許請求の範囲第１５項又
は第１６項記載の装置。 １９ 一つの容量ユニツトの両条導体コンデンサ
CF，CKに共通な金属層２，３が重ねられること
なく拡げて置かれるとき、コンデンサ組がレーザ
ーヘツドLKのために積み重ね方向に伸びた切り
目を中央部分に備え、レーザーヘツドはこの切り
目に絶縁して設けられ、高電圧スイツチFKはコ
ンデンサ組の外周面に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１５項乃至第１８項の一
つに記載の装置。 ２０ 一つの容量ユニツトの両条導体コンデンサ
C′F，C′Kに共通な金属層２′，３′が重ねられるこ
となく拡げて置かれ、コンデンサ組が一つの管内
部に収められた高速高電圧スイツチFKのために
その中央に積み重ね方向に伸びた切り目を備え、
高速高電圧スイツチはこの切り目内部に絶縁して
設けられ、レーザーヘツドLKはコンデンサ組の
外周面に設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１４項乃至第１８項の一つに記載の装
置。 ２１ 積み重ね方向において隣り合せた容量ユニ
ツトの等電位金属層が一つにまとめられて共通金
属層となつていることを特徴とする特に誘電体と
して水を使用するコンデンサ組をコンパクト構造
とするための特許請求の範囲第１５項記載の装
置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3214062 | 1982-04-16 | ||
| DE32140622 | 1982-04-16 | ||
| DE32320248 | 1982-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188182A JPS58188182A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0135510B2 true JPH0135510B2 (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=6161079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6517183A Granted JPS58188182A (ja) | 1982-04-16 | 1983-04-13 | Ｔｅ型高エネルギ−レ−ザ−装置の励起回路にパルス形成回路網を適合させる装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58188182A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4077020A (en) * | 1975-05-20 | 1978-02-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Pulsed gas laser |
| DE2636177C3 (de) * | 1976-08-11 | 1981-08-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Hochenergielaser |
| DE2932781C2 (de) * | 1979-08-13 | 1985-10-31 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Vorrichtung zur Erzeugung schneller gepulster Kondensatorentladungen in einem Laser |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP6517183A patent/JPS58188182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58188182A (ja) | 1983-11-02 |
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