JPH04311082A - レーザ発振タイミング設定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザ法ウラン
濃縮に適用される大出力レーザであって、多段に直列配
置された各レーザ発振装置を発振させるレーザ発振タイ
ミング設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はレーザ発振装置１−１〜１−４を
４段に直列配置した場合のレーザ発振タイミング制御装
置の構成図である。これらレーザ発振装置１−１〜１−
４は例えば銅蒸気レーザのようなポンプレーザである。 又、ＣＰＵ２が備えられ、このＣＰＵ２には各ディレイ
ユニット３−１〜３−４を介してそれぞれサイラトロン
４−１〜４−４が接続されるとともにマスタクロック回
路５から出力されたクロックが入力している。これらデ
ィレイユニット３−１〜３−４は各レーザ発振装置１−
１〜１−４を最適タイミングで発振させるための遅れ時
間を発生する機能を有し、これらディレイユニット３−
１〜３−４にはそれぞれ遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４が設定され
ている。

【０００３】これら遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４は図６に示すよ
うにレーザ光が各レーザ発振装置１−１〜１−４間の距
離Ｄ１〜Ｄ３を通過するに要する時間であって、光速Ｃ
とすると、 Ｔ２＝Ｄ１／Ｃ、Ｔ３＝Ｄ２／Ｃ、Ｔ４＝Ｄ３／Ｃによ
り表される。なお、これら遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４は数ｎｓ
ｅｃ　〜数十ｎｓｅｃ　である。

【０００４】各サイラトロン４−１〜４−４はそれぞれ
導通することにより各レーザ発振装置１−１〜１−４を
発振動作させるものである。又、これらサイラトロン４
−１〜４−４の出力電流を検出するカレントプロープ６
−１〜６−４が設けられ、これらカレントプロープ６−
１〜６−４の各検出電流が共に高速ストップウオッチ回
路７に送られている。この高速ストップウオッチ回路７
は各カレントプロープ６−１〜６−４の検出電流が予め
設定された電流値を越えたときの時間つまりレーザ発振
時間を計測する機能を有するもので、これら計測値はＣ
ＰＵ２に送られる。

【０００５】かかる構成であれば、マスタクロック回路
５から各ディレイユニット３−１〜３−４にクロックが
送られ、この状態にＣＰＵ２から運転開始指令が各ディ
レイユニット３−１〜３−４に発せられる。この指令に
より各ディレイユニット３−１〜３−４のうちディレイ
ユニット３−１は指令を受けてからＴ１時間経過後にサ
イラトロン４−１を導通させ、次にディレイユニット３
−２は指令を受けてからＴ１＋Ｔ２時間経過後にサイラ
トロン４−２を導通させる。以下、ディレイユニット３
−３はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３時間経過後にサイラトロン４−
３を導通させ、ディレイユニット３−４はＴ１＋Ｔ２＋
Ｔ３＋Ｔ４時間経過後にサイラトロン４−４を導通させ
る。

【０００６】これにより、運転開始時からＴ１時間経過
後にレーザ発振装置１−１が発振動作してレーザ光を出
力し、このレーザ光が次段のレーザ発振装置１−２に入
射する。このとき、つまりＴ１＋Ｔ２時間経過後にレー
ザ発振装置１−２が発振動作して増幅したレーザ光を出
力する。以下、同様にＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３時間経過後にレ
ーザ発振装置１−３が発振動作して増幅したレーザ光を
出力し、さらにＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４時間経過後にレ
ーザ発振装置１−４が発振動作して最終的に増幅された
レーザ光を出力する。

【０００７】一方、各カレントプロープ６−１〜６−４
は各サイラトロン４−１〜４−４の出力電流を検出して
高速ストップウオッチ回路７に送る。これにより、高速
ストップウオッチ回路７は各サイラトロン４−１〜４−
４の出力電流と予め設定された電流値とを比較して各レ
ーザ発振装置１−１〜１−４の発振時間を求めてＣＰＵ
２に送る。しかして、ＣＰＵ２は各レーザ発振装置１−
１〜１−４の発振時間と発振時間設定値とを比較して各
レーザ発振装置１−１〜１−４の遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４を
制御する。

【０００８】ところで、上記各遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４は光
速度の遅れで定められた値となるが、実際にはこの遅れ
時間Ｔ１〜Ｔ４の他に運転開始時において最適な発振タ
イミングを妨げる要素がある。この要素は各サイラトロ
ン４−１〜４−４の放電の遅れ時間、各サイラトロン４
−１〜４−４を駆動するドライバの温度ドリフトによる
ドライバパルスの遅れ、各レーザ発振装置１−１〜１−
４における各レーザ放電管の放電遅れなどである。これ
ら要素はその遅れ時間が不定な為に以下、不定遅れ時間
と称する。そして、この不定遅れ時間は所定時間経過す
ると、一定の遅れ時間となる。

【０００９】従って、この不定遅れ時間があるために各
レーザ発振装置１−１〜１−４は最適な発振タイミング
で発振することができない。そのうえ、不定遅れ時間は
時間経過とともに変化するために上記の如く発振タイミ
ングを最適に制御しても不安定な発振となる。

【００１０】一方、レーザ発振装置１−１〜１−４は寿
命があるために所定時間経過後に新たなレーザ発振装置
と交換する必要がある。この交換されたレーザ発振装置
は上記不定遅れ時間があるために、交換の度に発振タイ
ミングがずれ、安定した発振を得ることができない。そ
こで、最適な発振タイミングで発振させるためには、一
定の遅れ時間のなるまで各レーザ発振装置１−１〜１−
４をウォーミングアップしなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように不定遅れ
時間のために各レーザ発振装置１−１〜１−４を最適な
発振タイミングで発振することができない。

【００１２】そこで本発明は、運転開始における不定遅
れ時間の影響をなくして最適なタイミングで各レーザ発
振装置を発振できるレーザ発振タイミング設定装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、多段に直列配
置された各レーザ発振装置を発振させて大出力レーザを
得るレーザ発振タイミング設定装置において、各レーザ
発振装置における光速度による遅れに各レーザ発振装置
の電源系の遅れなどの時間が不定な遅れ時間を加えて各
レーザ発振装置を発振させる発振タイミング手段を備え
て上記目的を達成しようとするレーザ発振タイミング設
定装置である。

【００１４】

【作用】このような手段を備えたことにより、各レーザ
発振装置は発振タイミング手段により光速度による遅れ
に各レーザ発振装置の電源系の遅れなどの遅れ時間が不
定な遅れ時間を加えて発振される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。尚、図５と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００１６】図１は４段のレーザ発振装置に適用したレ
ーザ発振タイミング設定装置の構成図である。ＣＰＵ１
０は各ディレイユニット１１−１〜１１−４に運転開始
指令を発するとともに各不定遅れ時間ｆ（ｔ）　を指示
する機能を有している。

【００１７】この不定遅れ時間ｆ（ｔ）　は上記の如く
各サイラトロン４−１〜４−４の放電の遅れ時間、各サ
イラトロン４−１〜４−４を駆動するドライバの温度ド
リフトによるドライバパルスの遅れ、各レーザ発振装置
１−１〜１−４における各レーザ放電管の放電遅れなど
を要素とする値となる。又、この不定遅れ時間ｆ（ｔ）
　は図２に示すようにレーザ発振装置１−１〜１−４の
運転開始時からほぼ一定のパターンで短くなり、所定時
間経過後、例えば数分経過後に遅れ時間ｔ０　で一定と
なる特性を有している。そして、この不定遅れ時間ｆ（
ｔ）　は各レーザ発振装置１−１〜１−４ごとに異なっ
た特性を有している。従って、レーザ発振装置１−１に
対する不定遅れ時間をｆ（ｔ１）とし、レーザ発振装置
１−２に対する不定遅れ時間をｆ（ｔ２）、レーザ発振
装置１−３に対する不定遅れ時間をｆ（ｔ３）とし、レ
ーザ発振装置１−４に対する不定遅れ時間をｆ（ｔ４）
とする。

【００１８】一方、各ディレイユニット１１−１〜１１
−４は運転開始指令及び不定遅れ時間ｆ（ｔ１）〜ｆ（
ｔ４）を受けて各サイラトロン４−１〜４−４を導通さ
せるもので、ディレイユニット１１−１は運転開始指令
を受けてからＴ１−ｆ（ｔ１）経過後にサイラトロン４
−１を導通させ、ディレイユニット１１−２は運転開始
指令を受けてからＴ１＋Ｔ２−ｆ（ｔ２）経過後にサイ
ラトロン４−２を導通させ、さらにディレイユニット１
１−３は運転開始指令を受けてからＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３−
ｆ（ｔ３）経過後にサイラトロン４−３を導通させ、デ
ィレイユニット１１−４は運転開始指令を受けてからＴ
１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４−ｆ（ｔ４）経過後にサイラトロ
ン４−４を導通させる機能を有している。次に上記の如
く構成された装置の作用について説明する。

【００１９】マスタクロック回路５から各ディレイユニ
ット１１−１〜１１−４にクロックが送られ、この状態
にＣＰＵ２は各ディレイユニット１１−１〜１１−４に
運転開始指令を発するとともに各ディレイユニット１１
−１〜１１−４に対して不定遅れ時間ｆ（ｔ１）〜ｆ（
ｔ４）を指示する。これにより、ディレイユニット１１
−１には遅れ時間Ｔ１−ｆ（ｔ１）が設定され、ディレ
イユニット１１−２には遅れ時間Ｔ１＋Ｔ２−ｆ（ｔ２
）が設定され、又、ディレイユニット１１−３には遅れ
時間Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３−ｆ（ｔ３）、ディレイユニット
１１−４には遅れ時間Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４−ｆ（ｔ
４）が設定される。なお、これら不定遅れ時間ｆ（ｔ１
）〜ｆ（ｔ４）は図２に示すように時間経過とともに変
化している。

【００２０】これにより、各ディレイユニット１１−１
〜１１−４のうちディレイユニット１１−１は指令を受
けてからＴ１−ｆ（ｔ１）時間経過後にサイラトロン４
−１を導通させ、次にディレイユニット１１−２は指令
を受けてからＴ１＋Ｔ２−ｆ（ｔ２）時間経過後にサイ
ラトロン４−２を導通させる。以下、ディレイユニット
１１−３はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３−ｆ（ｔ３）時間経過後に
サイラトロン４−３を導通させ、ディレイユニット１１
−４はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４−ｆ（ｔ４）時間経過後
にサイラトロン４−４を導通させる。

【００２１】かくして、図３に示すように運転開始時か
らＴ１−ｆ（ｔ１）時間経過後にレーザ発振装置１−１
が発振動作してレーザ光を出力し、このレーザ光が次段
のレーザ発振装置１−２に入射する。このとき、つまり
Ｔ１＋Ｔ２−ｆ（ｔ２）時間経過後にレーザ発振装置１
−２が発振動作して増幅したレーザ光を出力する。以下
、同様にＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３−ｆ（ｔ３）時間経過後にレ
ーザ発振装置１−３が発振動作して増幅したレーザ光を
出力し、さらにＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４−ｆ（ｔ４）時
間経過後にレーザ発振装置１−４が発振動作して最終的
に増幅したレーザ光を出力する。そして、運転開始時か
ら数分経過すると、不定遅れ時間ｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ４
）は一定の遅れ時間ｔ０となる。

【００２２】ところで、各レーザ発振装置１−１〜１−
４の不定遅れ時間ｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ４）がそれぞれ遅
れ時間ｔ０　でぼ同一となり、かつ各レーザ発振装置１
−１〜１−４の間隔Ｄ１〜Ｄ３が同一であれば、不定遅
れ時間ｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ４）及び遅れ時間Ｔ１〜Ｔ４
はｆ（ｔ１）＝ｆ（ｔ２）＝ｆ（ｔ３）＝ｆ（ｔ４）＝
ｆ（ｔ）Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４＝Ｔ となる。これにより、各ディレイユニット１１−１〜１
１−４に設定される遅れ時間は図４に示すように、ディ
レイユニット１１−１で　　　　Ｔ−ｔ０ディレイユニ
ット１１−２で　　２Ｔ−ｔ０ディレイユニット１１−
３で　　３Ｔ−ｔ０ディレイユニット１１−４で　　４
Ｔ−ｔ０となる。

【００２３】この状態に例えばレーザ発振装置１−２を
レーザ発振装置１−５に交換すると、この交換初期時に
おける遅れ時間は、レーザ発振装置１−５の不定遅れ時
間をｆ（ｔ５）とすれば、２Ｔ−ｆ（ｔ）　となる。つ
まり、交換するレーザ発振装置の遅れ時間を他と比べて
ｆ（ｔ）　−ｔ０　だけ早く設定することになる。

【００２４】このように上記一実施例においては、各レ
ーザ発振装置１−１〜１−４を光速度による遅れに各レ
ーザ発振装置の電源系の遅れなどの不定遅れ時間ｆ（ｔ
１）〜ｆ（ｔ４）を加えて発振させるようにしたので、
運転開始における不定遅れ時間の影響を無くして各レー
ザ発振装置１−１〜１−４を最適な発振タイミングで発
振できる。これにより、増幅された大出力のレーザ光を
安定して得ることができる。又、不定遅れ時間がｔ０　
に安定した後は交換したレーザ発振装置に対してのみ不
定遅れ時間を設定すればよく、レーザ発振装置を交換し
ても大出力のレーザ光を安定して得ることができる。こ
れにより、ＣＰＵ２のメモリ容量を少なくできるととも
に回路構成を簡単にできる。

【００２５】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよい
。例えば、レーザ発振装置は４段に限らず多段あっても
よい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、運
転開始における不定遅れ時間の影響をなくして最適なタ
イミングで各レーザ発振装置を発振できるレーザ発振タ
イミング設定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ発振タイミング設定装置の
一実施例を示す構成図。

【図２】同装置における不定遅れ時間を示す図。

【図３】同装置における発振タイミングを示す図。

【図４】同装置においてレーザ発振装置を交換したとき
の作用を示す図。

【図５】従来装置の構成図。

【図６】従来装置における発振タイミングを示す図。

【符号の説明】

１−１〜１−４…レーザ発振装置、４−１〜４−４…サ
イラトロン、５…マスタクロック回路、１０…ＣＰＵ、
１１−１〜１１−４…ディレイユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多段に直列配置された各レーザ発振装
   置を発振させて大出力レーザを得るレーザ発振タイミン
   グ設定装置において、前記各レーザ発振装置における光
   速度による遅れに前記各レーザ発振装置の電源系の遅れ
   などの時間が不定な遅れ時間を加えて前記各レーザ発振
   装置を発振させる発振タイミング手段を備えたことを特
   徴とするレーザ発振タイミング設定装置。