JPH02146785A - パルス放電型ガスレーザの充放電回路 - Google Patents
パルス放電型ガスレーザの充放電回路Info
- Publication number
- JPH02146785A JPH02146785A JP29989088A JP29989088A JPH02146785A JP H02146785 A JPH02146785 A JP H02146785A JP 29989088 A JP29989088 A JP 29989088A JP 29989088 A JP29989088 A JP 29989088A JP H02146785 A JPH02146785 A JP H02146785A
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- JP
- Japan
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- capacitor
- circuit
- voltage
- charging circuit
- gas laser
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、大形レーザの電源回路に係わり、特には放電
電極に印加する電圧の立ち上がりを特に急峻ならしめる
パルス放電型ガスレーザの励起用電源の充電回路に関す
る。
電極に印加する電圧の立ち上がりを特に急峻ならしめる
パルス放電型ガスレーザの励起用電源の充電回路に関す
る。
［従来の技術］
従来、パルス放電型レーザの為の励起用電源には容量移
行型回路が採用されていて第３図のごとく構成されてい
る。電源２２からコンデンサ２１に所要の電圧が蓄積さ
れた状態でサイラトロン等のスイッチ２３が投入される
とコンデンサ２１の電荷は２段目のコンデンサ２４に移
行を始める。コンデンサ２４とコンデンサ２６との間に
は、磁気飽和を用いた磁気スイッチ２５が挿入されて磁
気圧縮回路をなしている９スイツチ２３を投入した当初
は磁気スイッチ２５の飽和前のインダクタンスと放電用
コンデンサ２６が持つ静電容量によって決まる電流で補
助コンデンサ２６を充電する。コンデンサ２６の回路の
電流が増大して磁気スイッチ２５の磁気特性を飽和状態
にすると磁気スイッチ２５のインダクタンスは急激に低
下して電流を増大しコンデンサに電荷を急激に蓄積し、
主電極２７の構造で決まる値までその電圧が高まると瞬
間的に主電極２７は放電を始める。上述の過程に於ける
各電極の電圧変化は第４図に示すように容量移行型充電
回路を用いることによってスイッチの持つ電流特性以上
の瞬時電流を放電時に流すことが出来る９第４図におい
てカーブＣはコンデンサ２１の端子電圧、カーブｂはコ
ンデンサ２４の端子電圧１．カーブａはコンデンサ２６
の端子電圧即ち主放電電極の電圧である。
行型回路が採用されていて第３図のごとく構成されてい
る。電源２２からコンデンサ２１に所要の電圧が蓄積さ
れた状態でサイラトロン等のスイッチ２３が投入される
とコンデンサ２１の電荷は２段目のコンデンサ２４に移
行を始める。コンデンサ２４とコンデンサ２６との間に
は、磁気飽和を用いた磁気スイッチ２５が挿入されて磁
気圧縮回路をなしている９スイツチ２３を投入した当初
は磁気スイッチ２５の飽和前のインダクタンスと放電用
コンデンサ２６が持つ静電容量によって決まる電流で補
助コンデンサ２６を充電する。コンデンサ２６の回路の
電流が増大して磁気スイッチ２５の磁気特性を飽和状態
にすると磁気スイッチ２５のインダクタンスは急激に低
下して電流を増大しコンデンサに電荷を急激に蓄積し、
主電極２７の構造で決まる値までその電圧が高まると瞬
間的に主電極２７は放電を始める。上述の過程に於ける
各電極の電圧変化は第４図に示すように容量移行型充電
回路を用いることによってスイッチの持つ電流特性以上
の瞬時電流を放電時に流すことが出来る９第４図におい
てカーブＣはコンデンサ２１の端子電圧、カーブｂはコ
ンデンサ２４の端子電圧１．カーブａはコンデンサ２６
の端子電圧即ち主放電電極の電圧である。
［発明が解決しようとする課題］
従来の充電回路においては上記に示すごとく容量移行型
回路によって充電の立ち上がり時間を早めている。しか
しレーザの発振出力が大きくなってくると放電のための
エネルギを高める必要があるがエネルギを高めるための
手段として電圧を高めるのは部品の耐圧の問題で制限が
あり、コンデンサの容量を大きくすることは充電速度を
鈍らせることになって瞬間的な放電が出来ないために−
様な励起状態を得るのには向かないアーク放電が発生ず
るという問題があり、いずれの手段も実行できないなめ
に適切な手段が無かっな。本発明は上記従来の問題点に
着目し、コンデンサの容量が大きくなっても充電の立ち
上がり速度を急峻にするとともに大出力レーザ発振に必
要なガス分子励起の為めのエネルギの供給が出来る充電
回路を提供することを目的とする。
回路によって充電の立ち上がり時間を早めている。しか
しレーザの発振出力が大きくなってくると放電のための
エネルギを高める必要があるがエネルギを高めるための
手段として電圧を高めるのは部品の耐圧の問題で制限が
あり、コンデンサの容量を大きくすることは充電速度を
鈍らせることになって瞬間的な放電が出来ないために−
様な励起状態を得るのには向かないアーク放電が発生ず
るという問題があり、いずれの手段も実行できないなめ
に適切な手段が無かっな。本発明は上記従来の問題点に
着目し、コンデンサの容量が大きくなっても充電の立ち
上がり速度を急峻にするとともに大出力レーザ発振に必
要なガス分子励起の為めのエネルギの供給が出来る充電
回路を提供することを目的とする。
［課順を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明に係わる第１の発明で
はレーザ発振用電源の充電回路において、放電用コンデ
ンサに電圧反転回路を設けたことを特徴とし、第２の発
明では放電用コンデンサと電圧反転回路との直列回路に
対する電源側に磁気スイッチを経由して大容量のコンデ
ンサを並列に接続したことを特徴とし、第３の発明では
電圧反転を自動的におこなわせるごとくしたことを特徴
としている。
はレーザ発振用電源の充電回路において、放電用コンデ
ンサに電圧反転回路を設けたことを特徴とし、第２の発
明では放電用コンデンサと電圧反転回路との直列回路に
対する電源側に磁気スイッチを経由して大容量のコンデ
ンサを並列に接続したことを特徴とし、第３の発明では
電圧反転を自動的におこなわせるごとくしたことを特徴
としている。
［作用］
上記構成によれば、電圧反転回路によって主放電電極に
かかる電圧の立ち上がり時間を急峻にするとともに磁気
スイッチを経由した前段のコンデンサからガス分子励起
の為の放電に必要な大エネルギの供給が行えるので、大
出力レーザの実現を可能にすることが出来る。
かかる電圧の立ち上がり時間を急峻にするとともに磁気
スイッチを経由した前段のコンデンサからガス分子励起
の為の放電に必要な大エネルギの供給が行えるので、大
出力レーザの実現を可能にすることが出来る。
［実施例］
以下に、本発明に係わるパルス放電型ガスレーザの充電
回路の実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。
回路の実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の１実施例のパルス放電型ガスレーザの
励起用電源回路図である。図において１は電源２がら充
電されている第１のコンデンサであり、３はサイラトロ
ン等のスイッチで、スイッチをＯＮした時エネルギ転送
用初段目の大容量のコンデンサ４に電荷を移行する。５
は磁気飽和を用いた磁気スイッチであり、エネルギ転送
用の２段目の放電用コンデンサ６への容量移行の断続を
行う。７はガス電離用の主電極であって補助コンデンサ
８と補助放電電極９とが並列になって前記放電用コンデ
ンサ６に直列に接続されている。放電用コンデンサ６と
補助コンデンサ８の静電容量はは（よ同し値であってコ
ンデンサ４の静電容量よりも小さい値のものを用いてい
る。又インダクタンス１０か補助コンデンサ８とスイッ
チ９からなる閉回路に挿入されていて電圧反転回路を形
成している。
励起用電源回路図である。図において１は電源２がら充
電されている第１のコンデンサであり、３はサイラトロ
ン等のスイッチで、スイッチをＯＮした時エネルギ転送
用初段目の大容量のコンデンサ４に電荷を移行する。５
は磁気飽和を用いた磁気スイッチであり、エネルギ転送
用の２段目の放電用コンデンサ６への容量移行の断続を
行う。７はガス電離用の主電極であって補助コンデンサ
８と補助放電電極９とが並列になって前記放電用コンデ
ンサ６に直列に接続されている。放電用コンデンサ６と
補助コンデンサ８の静電容量はは（よ同し値であってコ
ンデンサ４の静電容量よりも小さい値のものを用いてい
る。又インダクタンス１０か補助コンデンサ８とスイッ
チ９からなる閉回路に挿入されていて電圧反転回路を形
成している。
上記構成において次に動作について説明する。
電源２から供給された電圧を蓄積したコンデンサ１が持
つ電荷がスイッチ３の投入によって第１のエネルギ転送
回路のコンデンサ４に流れ込む。コンデンサ４の端子電
圧が上昇すると磁気スイッチ５の飽和時の大きな値のイ
ンダクタンスを通して放電用コンデンサ６と補助コンデ
ンサ８の直列回路に充電を始める。
つ電荷がスイッチ３の投入によって第１のエネルギ転送
回路のコンデンサ４に流れ込む。コンデンサ４の端子電
圧が上昇すると磁気スイッチ５の飽和時の大きな値のイ
ンダクタンスを通して放電用コンデンサ６と補助コンデ
ンサ８の直列回路に充電を始める。
放電用コンデンサ６と補助コンデンサ８はほは同一の容
量値なので移行されてきた電荷は両方のコンデンサにほ
ぼ同じ値で分配されて補助コンデンサ８の端子電圧が上
昇する。補助コンデンサ８の端子電圧が並列に接続され
た補助放主電極りの構造て決まる放電電圧に到達すると
補助コンデンサ８に蓄積された電荷は補助放電電極９に
よって放電を行うがインダクタンス１０と補助コンデン
サ８て決まる共振周波数によって補助コンデンサ８の端
子電圧は一時的に逆の極性の電圧で充電された後このル
ープ回路の抵抗値が極力小さく形成されていて損失が少
ないなめ急速にほぼもとの電圧まで立ち上がる。
量値なので移行されてきた電荷は両方のコンデンサにほ
ぼ同じ値で分配されて補助コンデンサ８の端子電圧が上
昇する。補助コンデンサ８の端子電圧が並列に接続され
た補助放主電極りの構造て決まる放電電圧に到達すると
補助コンデンサ８に蓄積された電荷は補助放電電極９に
よって放電を行うがインダクタンス１０と補助コンデン
サ８て決まる共振周波数によって補助コンデンサ８の端
子電圧は一時的に逆の極性の電圧で充電された後このル
ープ回路の抵抗値が極力小さく形成されていて損失が少
ないなめ急速にほぼもとの電圧まで立ち上がる。
放電用コンデンサ６の接続された主放電電極の端子電圧
は補助コンデンサ８の端子電圧に振られて一度下がった
後急峻に立ち上がる。磁気スイッチ５の両端にかがる電
圧は放電用コンデンサ６の端子電圧の低下によって大き
くなり電流が増大する。磁気スイッチ５を流れる電流が
増大して磁気スイッチ５の磁気飽和レベルになると磁気
スイッチ５の電流が急増する。
は補助コンデンサ８の端子電圧に振られて一度下がった
後急峻に立ち上がる。磁気スイッチ５の両端にかがる電
圧は放電用コンデンサ６の端子電圧の低下によって大き
くなり電流が増大する。磁気スイッチ５を流れる電流が
増大して磁気スイッチ５の磁気飽和レベルになると磁気
スイッチ５の電流が急増する。
主放電電極７の放電電圧に対して放電用コンデンサ６の
端子電圧が一度下がった後急上昇したときの急峻な立ち
上がりで放電するように設定しであるため主放電電極は
安定なグロー放電を行うとともにガス分子の励起に必要
な主たるエネルギは大容量のコンデンサ４に蓄えられた
電荷が磁気スイッチ５を通して供給される９この時の主
放電電極の電圧とコンデンサ８の端子電圧の時間的変動
の概況を第２図に示す。第２図においてカーブｄは主放
電電極の電圧、カーブｅは８の端子電圧を示す。また電
圧反転回路の付加により電圧反転が自動的に行われる。
端子電圧が一度下がった後急上昇したときの急峻な立ち
上がりで放電するように設定しであるため主放電電極は
安定なグロー放電を行うとともにガス分子の励起に必要
な主たるエネルギは大容量のコンデンサ４に蓄えられた
電荷が磁気スイッチ５を通して供給される９この時の主
放電電極の電圧とコンデンサ８の端子電圧の時間的変動
の概況を第２図に示す。第２図においてカーブｄは主放
電電極の電圧、カーブｅは８の端子電圧を示す。また電
圧反転回路の付加により電圧反転が自動的に行われる。
第１図においてインダクタンス１０は回路素子として特
に挿入しなくても回路の配線が持つインダクタンスを活
用することが出来る。
に挿入しなくても回路の配線が持つインダクタンスを活
用することが出来る。
「発明の効果］
以上説明したように本発明によればパルス放電型ガスレ
ーザの放電回路に電圧反転回路を設けたため、主放電電
極にかかる電圧の立ち上がり時間を急峻にするとともに
磁気スイッチを経由した前段のコンデンサからガス分子
励起の為の電離に必要な大エネルギの供給が行えるので
、良い効率の大出力レーザの実現を可能にすることが出
来るというすぐれた効果が得られる。
ーザの放電回路に電圧反転回路を設けたため、主放電電
極にかかる電圧の立ち上がり時間を急峻にするとともに
磁気スイッチを経由した前段のコンデンサからガス分子
励起の為の電離に必要な大エネルギの供給が行えるので
、良い効率の大出力レーザの実現を可能にすることが出
来るというすぐれた効果が得られる。
第１図は本発明のパルス放電型ガスレーザの充電回路図
。 第２図は本発明の充電回路の時間と電圧を示す図。 第３図は従来のパルス放電型ガスレーザの充電回路図。 第４図は従来の充電回路の時間と電圧を示ず図。 １・・・コンデンサ ２・・・電源 ３・・・スイッチ ４・・・コンデンサ（初段口） ５・・・磁気スイッチ ６・・・コンデンサ（二段目） ７・・・主放電電極 ８・・・補助コンデンサ ９・・・補助放電電極 出願人 株式会社小松製作所
。 第２図は本発明の充電回路の時間と電圧を示す図。 第３図は従来のパルス放電型ガスレーザの充電回路図。 第４図は従来の充電回路の時間と電圧を示ず図。 １・・・コンデンサ ２・・・電源 ３・・・スイッチ ４・・・コンデンサ（初段口） ５・・・磁気スイッチ ６・・・コンデンサ（二段目） ７・・・主放電電極 ８・・・補助コンデンサ ９・・・補助放電電極 出願人 株式会社小松製作所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザの発振用電源回路の容量移行形のパルス放電
型ガスレーザの充電回路において、放電用コンデンサに
直列に電圧反転回路を設けたことを特徴とするパルス放
電型ガスレーザの励起用電源の充電回路。 ２、放電用コンデンサと電圧反転回路の直列回路に対し
て電源側に、磁気スイッチを経由して大容量のコンデン
サを並列に接続したことを特徴とする請求項１記載のパ
ルス放電型ガスレーザの励起用電源の充電回路。 ３、電圧反転を自動的におこなわせるごとくした請求項
１記載のパルス放電型ガスレーザの励起用電源の充電回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299890A JP2743075B2 (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | パルス放電型ガスレーザの充放電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299890A JP2743075B2 (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | パルス放電型ガスレーザの充放電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146785A true JPH02146785A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2743075B2 JP2743075B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17878174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299890A Expired - Lifetime JP2743075B2 (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | パルス放電型ガスレーザの充放電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743075B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529691A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Nissin Electric Co Ltd | エキシマレーザ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212080A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Nec Corp | パルスガスレ−ザ励起回路 |
| JPS62227923A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | Toshiba Corp | エボキシ樹脂組成物 |
| JPH02117187A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Toshiba Corp | パルスレーザー装置 |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP63299890A patent/JP2743075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212080A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Nec Corp | パルスガスレ−ザ励起回路 |
| JPS62227923A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | Toshiba Corp | エボキシ樹脂組成物 |
| JPH02117187A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Toshiba Corp | パルスレーザー装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529691A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Nissin Electric Co Ltd | エキシマレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743075B2 (ja) | 1998-04-22 |
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