JPH03142980A - 放電型パルスレーザ装置 - Google Patents
放電型パルスレーザ装置Info
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- JPH03142980A JPH03142980A JP28334589A JP28334589A JPH03142980A JP H03142980 A JPH03142980 A JP H03142980A JP 28334589 A JP28334589 A JP 28334589A JP 28334589 A JP28334589 A JP 28334589A JP H03142980 A JPH03142980 A JP H03142980A
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- Japan
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- magnetic flux
- unit
- bias
- unit core
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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〕
この発明は、放電型パルスレーザ装置に関するものであ
る。
る。
第51jJは例えば雑誌(Japanese Jour
nal orApplied Physics Vol
、24 No11.PP、855)に示された、可飽和
リアクトルを用いた従来の放1を型パルスレーザ装置の
放電励起回路の回路構成図である。
nal orApplied Physics Vol
、24 No11.PP、855)に示された、可飽和
リアクトルを用いた従来の放1を型パルスレーザ装置の
放電励起回路の回路構成図である。
図において、(1)は複数個のユニットコアから構成さ
れる可飽和リアクトル、(2)は可飽和リアクトルバイ
アス電源、(3)は可飽和リアクトルバイアス回路スイ
ッチ、(4)は第1の主電極、(5)は第2の主電極、
(6)は予備電離を行うための補助電極、(7)はピー
キングコンデンサ、(8)はストレージコンデンサ、(
9)はレーザ励起回路スイッチ、01はストレージコン
デンサ充電用のインダクタンスである。
れる可飽和リアクトル、(2)は可飽和リアクトルバイ
アス電源、(3)は可飽和リアクトルバイアス回路スイ
ッチ、(4)は第1の主電極、(5)は第2の主電極、
(6)は予備電離を行うための補助電極、(7)はピー
キングコンデンサ、(8)はストレージコンデンサ、(
9)はレーザ励起回路スイッチ、01はストレージコン
デンサ充電用のインダクタンスである。
次に動作について説明する。第6図は従来可飽和リアク
トル111に用いられていた磁性材料のB−H特性カー
ブの例を示している。B51点+Blt点はそれぞれ可
飽和リアクトルにバイアス電圧を印加した場合の残留磁
束密度であり、これにより可飽和リアクトルの動作領域
ΔB、ΔBtがそれぞれ決定される。ここで可飽和リア
クトルのコア断面積をSとすると、飽和磁束Φ、=ΔB
−3で表わされ、印加電圧Vの時間積分が時111.t
、でΦ。
トル111に用いられていた磁性材料のB−H特性カー
ブの例を示している。B51点+Blt点はそれぞれ可
飽和リアクトルにバイアス電圧を印加した場合の残留磁
束密度であり、これにより可飽和リアクトルの動作領域
ΔB、ΔBtがそれぞれ決定される。ここで可飽和リア
クトルのコア断面積をSとすると、飽和磁束Φ、=ΔB
−3で表わされ、印加電圧Vの時間積分が時111.t
、でΦ。
に達すると(1゜”V−dt−Φ、)、可飽和リアクト
ルは飽和する。
ルは飽和する。
第5図において、高圧電源によりストレージコンデンサ
(8)に蓄えられた電荷は、レーザ励起回路スイッチ(
9)をONすることにより、ピーキングコンデンサ(7
)に移行し始める。一方、可飽和リアクトルillは、
はじめ未飽和の状態であり、微小な漏れ電流しか可飽和
リアクトル+11を流れない、やがて可飽和リアクトル
に印加される電圧Vの時間積分がΦ、に達すると可飽和
リアクトル(1)は飽和し、主放電電極+41. +5
1間に大電流が流れてレーザ媒質が励起される。
(8)に蓄えられた電荷は、レーザ励起回路スイッチ(
9)をONすることにより、ピーキングコンデンサ(7
)に移行し始める。一方、可飽和リアクトルillは、
はじめ未飽和の状態であり、微小な漏れ電流しか可飽和
リアクトル+11を流れない、やがて可飽和リアクトル
に印加される電圧Vの時間積分がΦ、に達すると可飽和
リアクトル(1)は飽和し、主放電電極+41. +5
1間に大電流が流れてレーザ媒質が励起される。
なお、可飽和リアクトルのスイッチング特性は、コア材
料に用いている磁性体のB−H特性カーブに大きく左右
される。スイッチング特性を向上させるには、わずかな
起磁力で磁束を未飽和状態から飽和状態へと変化させら
れることが必要で、そのため、第7図のように角形のB
−H特性カーブを有するものを用いるのが望ましい。
料に用いている磁性体のB−H特性カーブに大きく左右
される。スイッチング特性を向上させるには、わずかな
起磁力で磁束を未飽和状態から飽和状態へと変化させら
れることが必要で、そのため、第7図のように角形のB
−H特性カーブを有するものを用いるのが望ましい。
〔発明が解決しようとするi1題〕
従来の放電型パルスレーザ装置の励起回路は以上のよう
に構成されており、励起回路の印加電圧の変更等の場合
は可飽和リアクトルの飽和磁束Φ3を調節する必要が生
じる。この時、第6図に示すようなり−H特性カーブを
有する磁性材料を可飽和リアクトルに用いる場合には、
印加する゛バイアス電圧を調整することにより、可飽和
リアクトルの動作領域がΔB1ΔB2のように変化すれ
ば、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ、を調節できるが、
その範囲はバイアス電圧の調節により、ΔBが大きく変
化する領域に限られる。また第7図に示すように角形の
B−H特性カーブを有する6R性材料を用いる場合には
、印加するバイアス電圧を変化させても可飽和リアクト
ルの動作領域ΔBは第6図に示すもの程、顕著には変わ
らないため、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ、を調節す
ることができなかった。このため異なったレーザ励起電
圧で可飽和リアクトルを動作させるためには、可飽和リ
アクトルをその電圧に適したものに交換しなければなら
なかった。
に構成されており、励起回路の印加電圧の変更等の場合
は可飽和リアクトルの飽和磁束Φ3を調節する必要が生
じる。この時、第6図に示すようなり−H特性カーブを
有する磁性材料を可飽和リアクトルに用いる場合には、
印加する゛バイアス電圧を調整することにより、可飽和
リアクトルの動作領域がΔB1ΔB2のように変化すれ
ば、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ、を調節できるが、
その範囲はバイアス電圧の調節により、ΔBが大きく変
化する領域に限られる。また第7図に示すように角形の
B−H特性カーブを有する6R性材料を用いる場合には
、印加するバイアス電圧を変化させても可飽和リアクト
ルの動作領域ΔBは第6図に示すもの程、顕著には変わ
らないため、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ、を調節す
ることができなかった。このため異なったレーザ励起電
圧で可飽和リアクトルを動作させるためには、可飽和リ
アクトルをその電圧に適したものに交換しなければなら
なかった。
この発明は上記のような問題点を軽減する為になされた
もので、可飽和リアクトルを交換することなく、可飽和
リアクトルの飽和ポイント及びインダクタンスを変化さ
せることができる放電型パルスレーザ装置を得ることを
目的とする。
もので、可飽和リアクトルを交換することなく、可飽和
リアクトルの飽和ポイント及びインダクタンスを変化さ
せることができる放電型パルスレーザ装置を得ることを
目的とする。
この発明に係る放電型パルスレーザ装置は、可飽和リア
クトルを構成する各ユニットコアの残留磁束密度を設定
するバイアス電源と、各ユニットコアのうち、リセット
させるユニットコアを選択するスイッチを設けて、放電
励起回路の可飽和リアクトルをfllfj、したもので
ある。
クトルを構成する各ユニットコアの残留磁束密度を設定
するバイアス電源と、各ユニットコアのうち、リセット
させるユニットコアを選択するスイッチを設けて、放電
励起回路の可飽和リアクトルをfllfj、したもので
ある。
この発明における放電型パルスレーザ装置は、可飽和リ
アクトルを構成する各ユニットコアのうちのいくつかを
選択してリセットさせ、可飽和リアクトルの飽和ポイン
ト及びインダクタンスを変化させることができる。
アクトルを構成する各ユニットコアのうちのいくつかを
選択してリセットさせ、可飽和リアクトルの飽和ポイン
ト及びインダクタンスを変化させることができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、αDは可飽和リアクトルを構成する第1の
ユニットコア、(2)は上記ユニントコ7011をリセ
ットさせるバイアス回路スイッチ、a3は上記ユニット
コアαlの残留磁束密度を設定するバイアス回路電源、
041は可飽和リアクトルallを構aする第2のユニ
ットコア、α9は上記ユニットコアQaをリセットさせ
るバイアス回路スイッチ、0瞬は同様に上記ユニットコ
アQ4)のバイアス回路電源、α力は可飽和リアクトル
+11を構成する第nのユニ。
図において、αDは可飽和リアクトルを構成する第1の
ユニットコア、(2)は上記ユニントコ7011をリセ
ットさせるバイアス回路スイッチ、a3は上記ユニット
コアαlの残留磁束密度を設定するバイアス回路電源、
041は可飽和リアクトルallを構aする第2のユニ
ットコア、α9は上記ユニットコアQaをリセットさせ
るバイアス回路スイッチ、0瞬は同様に上記ユニットコ
アQ4)のバイアス回路電源、α力は可飽和リアクトル
+11を構成する第nのユニ。
トコア、a樟は上記ユニットコアαDをリセットさせる
バイアス回路スイッチ、01は同様に上記ユニットコア
anのバイアス回路電源である。
バイアス回路スイッチ、01は同様に上記ユニットコア
anのバイアス回路電源である。
次に動作について説明する。可飽和リアクトル(11を
構成する各ユニットコアαυ、Oa、01には個別にバ
イアス回路が設けられているので、各バイアス回路スイ
ッチ(2)α9 Qlのうち、適当な個数だけをONさ
せると可飽和リアクトル全体がリセットされたのに対し
て、この発明の構成では一部のユニットコアのみを一部
のバイアス回路によってリセットさせることができる0
、これによりONさせるバイアス回路スイッチの個数を
増減させて、可飽和リアクトルの動作領域ΔB、飽和磁
束Φ、を制御することが可能となる。
構成する各ユニットコアαυ、Oa、01には個別にバ
イアス回路が設けられているので、各バイアス回路スイ
ッチ(2)α9 Qlのうち、適当な個数だけをONさ
せると可飽和リアクトル全体がリセットされたのに対し
て、この発明の構成では一部のユニットコアのみを一部
のバイアス回路によってリセットさせることができる0
、これによりONさせるバイアス回路スイッチの個数を
増減させて、可飽和リアクトルの動作領域ΔB、飽和磁
束Φ、を制御することが可能となる。
第2図は上記実施例の構成を用いた場合の可飽和リアク
トルスイッチング特性例である。横軸は時間、縦軸は電
圧をそれぞれ示している。可飽和リアクトルを構成する
n個のユニットコア全てをバイアス回路により、リセッ
トして用いた場合、時刻Lm ニ!He”V d t
=Φ、となり、可飽和リアクトルが飽和してスイッチン
グする。可飽和リアクトルのバイアス回路が従来の構成
で、コアの飽和磁束Φ、を制御できない場合には、1R
以外の時刻で可飽和リアクトルをスイッチングすること
はできなかった。これにたいしてこの発明の構成を用い
た場合には、バイアス回路によりリセットするユニット
コアの数をn個から、n−1個。
トルスイッチング特性例である。横軸は時間、縦軸は電
圧をそれぞれ示している。可飽和リアクトルを構成する
n個のユニットコア全てをバイアス回路により、リセッ
トして用いた場合、時刻Lm ニ!He”V d t
=Φ、となり、可飽和リアクトルが飽和してスイッチン
グする。可飽和リアクトルのバイアス回路が従来の構成
で、コアの飽和磁束Φ、を制御できない場合には、1R
以外の時刻で可飽和リアクトルをスイッチングすること
はできなかった。これにたいしてこの発明の構成を用い
た場合には、バイアス回路によりリセットするユニット
コアの数をn個から、n−1個。
n−2個・・・、のように変化させて可飽和リアクトル
の飽和磁束密度Φ、を制御できるので、これに対応して
可飽和リアクトルのスイッチング時刻をt□tII−I
n 11−1・・・のように変化させることかでき、
充電電圧がこれに応じてV□V、−、、Vll−、・・
・と変化できる。即ち、第1図において、各ユニットコ
アαo aa Q7)の飽和磁束密度を各々Φ、Φ1Φ
7とすると、スイッチ(J30510mがすべてONの
時は上述したように、飽和磁束密度はΦI (Φ、=Φ
。
の飽和磁束密度Φ、を制御できるので、これに対応して
可飽和リアクトルのスイッチング時刻をt□tII−I
n 11−1・・・のように変化させることかでき、
充電電圧がこれに応じてV□V、−、、Vll−、・・
・と変化できる。即ち、第1図において、各ユニットコ
アαo aa Q7)の飽和磁束密度を各々Φ、Φ1Φ
7とすると、スイッチ(J30510mがすべてONの
時は上述したように、飽和磁束密度はΦI (Φ、=Φ
。
+Φ8 +Φ7)となり、スイッチング時間はt7充電
電圧はv、、となる、スイッチQlをOFFすると、φ
1−Φ1 +Φ2となり、スイッチング時間は )。”
Vdt=Φ、となる時間tz (充電電圧はVt )
と変化する(第2図参照)、同様に、さらにスイッチa
9をOFFすると、Φ、=Φ1 となり、スイッチング
時間が1+ (充電電圧はV、)に変化する。
電圧はv、、となる、スイッチQlをOFFすると、φ
1−Φ1 +Φ2となり、スイッチング時間は )。”
Vdt=Φ、となる時間tz (充電電圧はVt )
と変化する(第2図参照)、同様に、さらにスイッチa
9をOFFすると、Φ、=Φ1 となり、スイッチング
時間が1+ (充電電圧はV、)に変化する。
また、第3図はこの発明の構成を用いた場合の別の可飽
和リアクトルスイッチング特性例である。
和リアクトルスイッチング特性例である。
横軸は時間、縦軸は電圧をそれぞれ示している。
今、ピーキングコンデンサ(7)の充電電圧がV、であ
り、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ1は可飽和リアクト
ルへの印加電圧がvllになる時刻t、で飽和するよう
にΦ、−)。t”Vdt−と設定されている(曲線A)
、ここでピーキングコンデンサ(7)の充電電圧をV、
にして動作させたい時(曲線B)、従来の構成でコアの
飽和磁束Φ、を制御できない場合には、可飽和リアクト
ルはΦ3− )・tcy、1tとなる時刻1cにて電圧
Vc (< Vb )でスイッチングしてしまう、こ
のため、ピーキングコンデンサ(7)から主電極(41
,(51間へのエネルギー伝送効率が低下する。これに
対してこの発明のtl或を用いた場合には、バイアス回
路によりリセットするユニットコアの数を変化させて可
飽和リアクトルの飽和磁束を変化させられる。そこでΦ
、゛=1゜”Vdtとなるようにリセットするユニット
コアコアを選択して飽和磁束Φ、°を設定すれば、可飽
和リアクトルへの印加電圧がV、となる時刻t、で可飽
和リアクトルをスイッチングすることができる。この様
にこの発明のm威を用いれば、ピーキングコンデンサ(
7)から主電極(41,(51間へのエネルギー伝送効
率を100%に保つことができる。
り、可飽和リアクトルの飽和磁束Φ1は可飽和リアクト
ルへの印加電圧がvllになる時刻t、で飽和するよう
にΦ、−)。t”Vdt−と設定されている(曲線A)
、ここでピーキングコンデンサ(7)の充電電圧をV、
にして動作させたい時(曲線B)、従来の構成でコアの
飽和磁束Φ、を制御できない場合には、可飽和リアクト
ルはΦ3− )・tcy、1tとなる時刻1cにて電圧
Vc (< Vb )でスイッチングしてしまう、こ
のため、ピーキングコンデンサ(7)から主電極(41
,(51間へのエネルギー伝送効率が低下する。これに
対してこの発明のtl或を用いた場合には、バイアス回
路によりリセットするユニットコアの数を変化させて可
飽和リアクトルの飽和磁束を変化させられる。そこでΦ
、゛=1゜”Vdtとなるようにリセットするユニット
コアコアを選択して飽和磁束Φ、°を設定すれば、可飽
和リアクトルへの印加電圧がV、となる時刻t、で可飽
和リアクトルをスイッチングすることができる。この様
にこの発明のm威を用いれば、ピーキングコンデンサ(
7)から主電極(41,(51間へのエネルギー伝送効
率を100%に保つことができる。
なお、上記実施例では可飽和リアクトルを構成する各ユ
ニットコアのバイアス回路ごとにバイアス電源を用意し
たが、第4図に示す様にバイアス電源は1つの可変電圧
源−とし、バイアス回路のスイッチ(2)、Q’9.α
鴫等のON、OFFと可変電圧源(2)の電圧調整のみ
で可飽和リアクトル+1)の飽和動作ポイント及びイン
ダクタンスを調節してもよい。
ニットコアのバイアス回路ごとにバイアス電源を用意し
たが、第4図に示す様にバイアス電源は1つの可変電圧
源−とし、バイアス回路のスイッチ(2)、Q’9.α
鴫等のON、OFFと可変電圧源(2)の電圧調整のみ
で可飽和リアクトル+1)の飽和動作ポイント及びイン
ダクタンスを調節してもよい。
また、上記実施例ではレーザ励起回路が容量移行型であ
るが、レーザ励起回路はコンデンサ部分を分布定数化し
たP F N (I’ulse Forming Ne
twork )方式等、他の励起回路方式であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
るが、レーザ励起回路はコンデンサ部分を分布定数化し
たP F N (I’ulse Forming Ne
twork )方式等、他の励起回路方式であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば放電型パルスレーザ装
置の放電回路中に用いる可飽和リアクトルに、上記可飽
和リアクトルを構成する各ユニットコアの残留磁束密度
を設定するバイアス電源と、各ユニットコアのうち、リ
セットさせるユニットコアを選択するスイッチを設けた
ので、可飽和リアクトルの飽和ポイント及びインダクタ
ンスを容易に変化させることができ、印加電圧に応じた
最適飽和動作点で可飽和リアクトルが動作するように制
御性をもたせることができる効果がある。
置の放電回路中に用いる可飽和リアクトルに、上記可飽
和リアクトルを構成する各ユニットコアの残留磁束密度
を設定するバイアス電源と、各ユニットコアのうち、リ
セットさせるユニットコアを選択するスイッチを設けた
ので、可飽和リアクトルの飽和ポイント及びインダクタ
ンスを容易に変化させることができ、印加電圧に応じた
最適飽和動作点で可飽和リアクトルが動作するように制
御性をもたせることができる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例による放電型パルスレーザ
装置の放電励起回路を示す回路構成図、第2図、及び第
3図は各々この発明の一実施例に係る可飽和リアクトル
のスイッチング特性を示す特性図、第4図はこの発明の
他の実施例による放電型パルスレーザ装置の放電励起回
路を示す回路構成図、第5図は従来の放電型パルスレー
ザ装置の放電励起回路を示す回路構成図、並びに第6図
。 及び第7図はそれぞれ可飽和リアクトルに用いられる磁
性材料のB−H特性を示す特性図である。 図において、+11は可飽和リアクトル、aDaωαD
はユニットコア、01(19+Iglはバイアス回路ス
イッチ、a→αea噂はバイアス電源、(至)は可変電
圧源である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
装置の放電励起回路を示す回路構成図、第2図、及び第
3図は各々この発明の一実施例に係る可飽和リアクトル
のスイッチング特性を示す特性図、第4図はこの発明の
他の実施例による放電型パルスレーザ装置の放電励起回
路を示す回路構成図、第5図は従来の放電型パルスレー
ザ装置の放電励起回路を示す回路構成図、並びに第6図
。 及び第7図はそれぞれ可飽和リアクトルに用いられる磁
性材料のB−H特性を示す特性図である。 図において、+11は可飽和リアクトル、aDaωαD
はユニットコア、01(19+Iglはバイアス回路ス
イッチ、a→αea噂はバイアス電源、(至)は可変電
圧源である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 複数個のユニットコアを用いて構成される可飽和リアク
トルを有する放電回路を備えた放電型パルスレーザ装置
において、上記可飽和リアクトルに、上記各ユニットコ
アの残留磁束密度を設定するバイアス電源と、上記各ユ
ニットコアのうち、リセットさせるユニットコアを選択
するスイッチを設けたことを特徴とする放電型パルスレ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1283345A JP2738077B2 (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 放電型パルスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1283345A JP2738077B2 (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 放電型パルスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142980A true JPH03142980A (ja) | 1991-06-18 |
| JP2738077B2 JP2738077B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17664284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1283345A Expired - Fee Related JP2738077B2 (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 放電型パルスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738077B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008192974A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Komatsu Ltd | 放電励起ガスレーザの放電回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156887A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Seiko Epson Corp | 文字認識装置 |
| JPH02106985A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Toshiba Corp | パルスレーザ装置 |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1283345A patent/JP2738077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156887A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Seiko Epson Corp | 文字認識装置 |
| JPH02106985A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Toshiba Corp | パルスレーザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008192974A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Komatsu Ltd | 放電励起ガスレーザの放電回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738077B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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