JPH05327085A - Pulse discharge device - Google Patents
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- JPH05327085A JPH05327085A JP13057992A JP13057992A JPH05327085A JP H05327085 A JPH05327085 A JP H05327085A JP 13057992 A JP13057992 A JP 13057992A JP 13057992 A JP13057992 A JP 13057992A JP H05327085 A JPH05327085 A JP H05327085A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルス回路を完全に半導体化し、寿命の長
い、安定性、信頼性の高いパルス放電装置を得る。
【構成】 円筒放電管1と上記放電管内1にパルス放電
を形成させる1対の円筒電極2と上記電極2が保持され
るフランジ9とを備えたパルス放電装置において、放電
管1の外周に第1の巻線10と第2の巻線11とを配
し、第1の巻線10の両端をそれぞれフランジ9に接続
し、第2の巻線11に半導体スイッチ12とコンデンサ
7の直列回路を接続して構成する。
(57) [Abstract] [Purpose] A pulse circuit is completely made into a semiconductor, and a long-life, stable and highly reliable pulse discharge device is obtained. A pulse discharge device comprising a cylindrical discharge tube 1, a pair of cylindrical electrodes 2 for forming a pulse discharge in the discharge tube 1 and a flange 9 holding the electrode 2 is provided. The first winding 10 and the second winding 11 are arranged, both ends of the first winding 10 are connected to the flanges 9, and the second winding 11 is provided with a series circuit of the semiconductor switch 12 and the capacitor 7. Connect and configure.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、銅蒸気レーザ等の金属
蒸気レーザ等に用いられるパルス放電装置の構造に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a pulse discharge device used for metal vapor lasers such as copper vapor lasers.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8は、文献(Copper Vapor laser
come of age 等)に記載された従来の銅蒸気レーザ
装置の構成を示すもので、1は円筒の放電管、2は放電
管の両端に配された電極、3は絶縁を保つブレーカ、4
は外筒、5はレーザ光を取り出す窓、6は開閉用スイッ
チとしてのサイラトロン、7は充放電を行うコンデン
サ、8は放電管1内に配置された銅である。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a document (Copper Vapor laser).
1) shows a configuration of a conventional copper vapor laser device described in "Come of Age"), 1 is a cylindrical discharge tube, 2 is electrodes arranged at both ends of the discharge tube, 3 is a breaker for maintaining insulation, and 4 is a breaker.
Is an outer cylinder, 5 is a window for taking out laser light, 6 is a thyratron as an opening / closing switch, 7 is a capacitor for charging and discharging, and 8 is copper arranged in the discharge tube 1.
【0003】図8において、高電圧が蓄えられたコンデ
ンサ7の高電圧エネルギーはサイラトロン6を外部信号
により導通させることで、電極2に印加される。電極2
に印加された電圧は放電管1内に放電を発生させる。上
記動作が繰り返し行われると、放電管1内の温度が上昇
し、やがて銅8が蒸発し、放電管1内に銅蒸気が充満す
る。その結果、放電管1内で発生した放電により、銅原
子が励起され、レーザ発振を生じ、窓5を経由して外部
に出力される。上記のような銅蒸気レーザはレーザ下位
準位の寿命がレーザ上位準位に比べて極めて遅いため、
レーザ効率を向上させるためには銅原子の放電による励
起をナノ秒オーダの早い時間に行わなければならない。
そのため、充電用抵抗とレーザ放電管からなるパルス回
路はもちろんのこと高圧電源、充電リアクトル、放電用
コンデンサからなる放電回路のインダクタンスをも小さ
くする必要がある。さらに、サイラトロン6はナノ秒オ
ーダのスイッチング速度が要求される。In FIG. 8, the high voltage energy of the capacitor 7 in which a high voltage is stored is applied to the electrode 2 by bringing the thyratron 6 into conduction by an external signal. Electrode 2
The voltage applied to generates discharge in the discharge tube 1. When the above operation is repeated, the temperature inside the discharge tube 1 rises, the copper 8 evaporates, and the discharge tube 1 is filled with copper vapor. As a result, the electric discharge generated in the discharge tube 1 excites the copper atoms, causes laser oscillation, and is output to the outside through the window 5. Since the lifetime of the lower laser level of the copper vapor laser as described above is extremely slow compared to the upper laser level,
In order to improve the laser efficiency, it is necessary to excite copper atoms by discharge in a short time on the order of nanosecond.
Therefore, it is necessary to reduce the inductance of not only the pulse circuit including the charging resistor and the laser discharge tube but also the discharge circuit including the high voltage power supply, the charging reactor, and the discharging capacitor. Furthermore, the thyratron 6 is required to have a switching speed on the order of nanosecond.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の銅蒸気レーザ装
置は上記のように構成されているので、サイラトロン6
が真空管スイッチであるため、寿命が短い、品質が安定
でない等の問題点があった。また、高電圧・大電流をナ
ノ秒オーダでスイッチングできる素子は現在の半導体で
はなく、サイラトロンに頼らざるを得ない状況にあっ
た。Since the conventional copper vapor laser device is constructed as described above, the thyratron 6 is used.
Since it is a vacuum tube switch, it has problems such as short life and unstable quality. In addition, the element capable of switching high voltage and large current on the order of nanoseconds was not the current semiconductor, but had to rely on the thyratron.
【0005】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、サイラトロンをなくし、パルス回
路を完全に半導体化するものである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and eliminates the thyratron and completely integrates the pulse circuit into a semiconductor.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係るパルス
放電装置は、円筒放電管の外周には第1の巻線と第2の
巻線とが配され、第1の巻線の両端はそれぞれ上記フラ
ンジに接続され、第2の巻線には半導体スイッチとコン
デンサとの直列回路が接続したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse discharge device in which a first winding and a second winding are arranged on the outer periphery of a cylindrical discharge tube, and both ends of the first winding are arranged. Are respectively connected to the above flanges, and a series circuit of a semiconductor switch and a capacitor is connected to the second winding.
【0007】第2の発明に係るパルス放電装置は、円筒
放電管の外周には第1の巻線と第2の巻線とが配され、
第1および第2の巻線と上記放電管の間には円筒の磁性
体が配され、第1の巻線の両端はそれぞれ上記フランジ
に接続され、第2の巻線には半導体スイッチとコンデン
サとの直列回路が接続されたものである。In the pulse discharge device according to the second invention, the first winding and the second winding are arranged on the outer periphery of the cylindrical discharge tube,
A cylindrical magnetic body is arranged between the first and second windings and the discharge tube, both ends of the first winding are connected to the flanges, respectively, and a semiconductor switch and a capacitor are provided in the second winding. And a series circuit with is connected.
【0008】[0008]
【作用】第1の発明におけるパルス放電装置は、円筒放
電管の外部に設けられた第1および第2の巻線が昇圧ト
ランスを構成し、第2の巻線と半導体スイッチおよびコ
ンデンサで構成されるループのインダクタンスが極めて
小さくできるため、第1のパルストランスの両端に高電
圧で大電流かつナノ秒オーダのパルスが発生でき、しか
もスイッチが半導体にて構成されるため、寿命が長く、
安定な装置を得ることができる。In the pulse discharge device according to the first aspect of the invention, the first and second windings provided outside the cylindrical discharge tube constitute a step-up transformer, and the second winding, the semiconductor switch and the capacitor are constituted. Since the loop inductance can be made extremely small, high voltage, large current and nanosecond-order pulses can be generated across the first pulse transformer, and since the switch is made of semiconductor, it has a long service life.
A stable device can be obtained.
【0009】第2の発明におけるパルス放電装置は、、
第1の巻線と第2の巻線の内側に磁性体が配されるた
め、第1の作用に加えて第1と第2の巻線間の磁束の結
合がよくなるため、コンデンサに蓄えられる電圧を低下
できる。The pulse discharge device according to the second invention comprises:
Since the magnetic substance is arranged inside the first winding and the second winding, the coupling of the magnetic flux between the first and second windings is improved in addition to the first action, and thus it is stored in the capacitor. The voltage can be reduced.
【0010】[0010]
実施例1.次に本発明の実施例について説明する。図1
は第1の発明の実施例によるパルス放電装置であり、9
はフランジ、10は第1の巻線、11は第2の巻線、1
2は半導体スイッチである。コンデンサ7に蓄えられた
低電圧エネルギーを半導体スイッチ12を一斉に導通さ
せることで、第2の巻線11にパルス電圧を印加する。
第1の巻線10は第2の巻線11の内側に巻かれている
ため、第1の巻線10と第2の巻線11とはトランスを
形成しており、第1の巻線10と第2の巻線11との巻
数比に比例した電圧が第1の巻線10の両端に発生す
る。図に示すように第1の巻線10と第2の巻線11と
を近づけて巻くことで第1の巻線10と第2の巻線11
との磁束の結合がよくなり、第1の巻線10にはより高
い電圧が発生する。第1の巻線10の両端はフランジ9
に接続されているから、1対の電極2には高電圧パルス
が印加され、放電管1内にパルス放電が生ずる。その結
果、放電管1内の温度が上昇し、銅8から銅蒸気が発生
し、さらに放電により銅原子が励起されレーザ発振を得
る。Example 1. Next, examples of the present invention will be described. Figure 1
Is a pulse discharge device according to an embodiment of the first invention, and 9
Is a flange, 10 is the first winding, 11 is the second winding, 1
2 is a semiconductor switch. A pulse voltage is applied to the second winding 11 by simultaneously conducting the semiconductor switches 12 with the low voltage energy stored in the capacitor 7.
Since the first winding wire 10 is wound inside the second winding wire 11, the first winding wire 10 and the second winding wire 11 form a transformer. A voltage proportional to the turn ratio between the first winding 10 and the second winding 11 is generated at both ends of the first winding 10. As shown in the figure, the first winding 10 and the second winding 11 are wound close to each other, so that the first winding 10 and the second winding 11 are wound.
The coupling of the magnetic flux with is improved, and a higher voltage is generated in the first winding 10. Both ends of the first winding 10 are flanges 9
Since a high voltage pulse is applied to the pair of electrodes 2, pulse discharge occurs in the discharge tube 1. As a result, the temperature inside the discharge tube 1 rises, copper vapor is generated from the copper 8, and copper atoms are excited by the discharge to obtain laser oscillation.
【0011】図1のパルス放電装置の構成は電気的には
図2のように等価回路で表わされる。パルストランス1
4は第1の巻線10と第2の巻線11とで構成される空
心トランスで、放電負荷15は放電管1内に発生した放
電である。半導体スイッチ12は図3に示されるよう
な、例えばFET(もちろん、SIT、バイポーラトラ
ンジスタ、IGBT等のものでもよい)を並列に接続し
たものであり、電圧的には最大でも1000 V程度の耐圧し
か有していない。第2の巻線11に流れる電流はパルス
トランス14の昇圧比だけ第1の巻線10に流れる電流
より大きいため、第2の巻線11にはかなり大きな電流
が流れることになる。そのため、図1ではFET 18を多
数並列接続している。このように、パルストランス14
により電圧を昇圧するため、例えコンデンサ7に蓄えら
れた電圧が小さくても放電負荷15には高電圧を印加す
ることができる。インダクタンス13-a(L1)および
インダクタンス13-b(L2)は第1の巻線10および
第2の巻線11の互いの非結合磁束によるインダクタン
スであり、レーザの効率を向上させるためにはこれらが
小さくなければならない。The pulse discharge device of FIG. 1 is electrically represented by an equivalent circuit as shown in FIG. Pulse transformer 1
Reference numeral 4 denotes an air-core transformer composed of the first winding wire 10 and the second winding wire 11, and the discharge load 15 is the discharge generated in the discharge tube 1. The semiconductor switch 12 is, for example, one in which FETs (of course, SITs, bipolar transistors, IGBTs, etc.) are connected in parallel as shown in FIG. 3, and the maximum voltage is only about 1000 V withstand voltage. I don't have it. Since the current flowing through the second winding 11 is larger than the current flowing through the first winding 10 by the step-up ratio of the pulse transformer 14, a considerably large current flows through the second winding 11. Therefore, in FIG. 1, many FETs 18 are connected in parallel. In this way, the pulse transformer 14
Since the voltage is boosted by, the high voltage can be applied to the discharge load 15 even if the voltage stored in the capacitor 7 is small. The inductance 13-a (L1) and the inductance 13-b (L2) are inductances due to the non-coupling magnetic fluxes of the first winding 10 and the second winding 11, and these are used to improve the efficiency of the laser. Must be small.
【0012】図1のように、パルストランスを放電管の
周囲を利用して構成することで以下の利点がある。 (a)まず第2の巻線11とコンデンサ7と半導体スイ
ッチ12とによって構成される回路のうち第1の巻線1
0と鎖交しない非結合磁束が小さくできる、つまりイン
ダクタンス13-a(L1)が小さくできる。第1の巻線
10と鎖交しない成分は図1の斜線部分であり、第2の
巻線11の平行平板部分の厚みtを小さくすれば、非結
合磁束は少なくなる。また、非結合磁束によって発生す
るインダクタンスは図1の長さlが長くなれば小さくな
るから、放電管1の長さいっぱいに距離lを採り、しか
も厚みtを小さくすることで、非結合磁束によるインダ
クタンスを極めて小さくできる。非結合磁束によるイン
ダクタンスが小さくできれば、第1の巻線10に発生す
る電圧の急峻性が増加すると共に、第1の巻線10と第
2の巻線11との結合がよくなり、コンデンサ7の電圧
を低下することができる。さらに、第2の巻線11が放
電管1の周囲に配されているため、第2の巻線11の長
さlを大きくしても装置が大きくなることはない。 (b)次に、第1の巻線10が放電管1と同軸上に巻か
れているため、第1の巻線10、放電管1、電極2、フ
ランジ9とで構成される放電回路のインダクタンスを小
さくすることができる、つまりインダクタンス13-b
(L2)が小さくできる。例えば、第1の巻線10を放
電管1の周囲に巻かない場合には、図1に示されるよう
に第1の巻線10の両端から放電管までに形成される斜
線部分の磁束の発生は避けられず、そのため第1の巻線
10、フランジ9、放電管1、電極2とで構成される放
電回路のインダクタンスが大きくなる。そのため、パル
ス電圧に急峻性がなくなりレーザ効率が向上できない。
しかし、本発明のように放電管1の周囲に第1の巻線1
0を巻くことで、実質上図1の斜線部分の磁束の発生は
なくなり、放電回路のインダクタンスが低下でき、パル
ス電圧に急峻性が増加しレーザ効率が向上する。このよ
うにすることで、1000 V程度の低い電圧から、全て半導
体を使用して放電管1に高電圧で大電流かつ急峻なパル
ス放電を発生させることが可能となる。By constructing the pulse transformer around the discharge tube as shown in FIG. 1, there are the following advantages. (A) First of all, the first winding 1 in the circuit formed by the second winding 11, the capacitor 7, and the semiconductor switch 12.
The non-coupling magnetic flux that does not link with 0 can be reduced, that is, the inductance 13-a (L1) can be reduced. The component not interlinking with the first winding 10 is the shaded portion in FIG. 1, and if the thickness t of the parallel plate portion of the second winding 11 is reduced, the non-coupling magnetic flux decreases. Further, since the inductance generated by the non-coupling magnetic flux becomes smaller as the length l in FIG. 1 becomes longer, the distance l is set to the full length of the discharge tube 1 and the thickness t is made smaller, whereby the non-coupling magnetic flux becomes The inductance can be made extremely small. If the inductance due to the non-coupling magnetic flux can be reduced, the steepness of the voltage generated in the first winding 10 is increased, and the coupling between the first winding 10 and the second winding 11 is improved, so that the capacitor 7 The voltage can be reduced. Furthermore, since the second winding wire 11 is arranged around the discharge tube 1, the device does not become large even if the length l of the second winding wire 11 is increased. (B) Next, since the first winding 10 is wound coaxially with the discharge tube 1, a discharge circuit composed of the first winding 10, the discharge tube 1, the electrode 2, and the flange 9 is formed. Inductance can be reduced, that is, inductance 13-b
(L2) can be reduced. For example, when the first winding 10 is not wound around the discharge tube 1, the generation of the magnetic flux in the shaded portion formed from both ends of the first winding 10 to the discharge tube as shown in FIG. Inevitably, therefore, the inductance of the discharge circuit composed of the first winding 10, the flange 9, the discharge tube 1 and the electrode 2 becomes large. Therefore, the pulse voltage has no steepness and the laser efficiency cannot be improved.
However, as in the present invention, the first winding 1 is formed around the discharge tube 1.
By winding 0, the magnetic flux in the shaded area in FIG. 1 is substantially eliminated, the inductance of the discharge circuit can be reduced, the steepness of the pulse voltage is increased, and the laser efficiency is improved. By doing so, it is possible to generate a high-voltage, large-current, and steep pulse discharge in the discharge tube 1 from a low voltage of about 1000 V using all semiconductors.
【0013】実施例2.図4は、本発明の他の実施例で
あり、第1の巻線10を帯状に放電管1の周囲に配した
ものである。このようにすることで第1の巻線10と放
電管1とはほぼ完全に2つの同軸な円筒を重ねた配置と
なり、インダクタンスが極めて小さくなる。さらに、第
2の巻線11との磁束の鎖交もさらによくなる。また、
図4の第1の巻線10の内面には高反射材料を蒸着等に
より張りつけてあり、放電管1の温度が極めて上昇しや
すくなっている。そのため、低い放電入力電力で放電管
1に高い温度が得られるため、発振に必要な電気入力電
力が低下でき、レーザ効率の大幅な向上が期待できる。Embodiment 2. FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the first winding 10 is arranged in a strip shape around the discharge tube 1. By doing so, the first winding 10 and the discharge tube 1 are almost completely arranged by superimposing two coaxial cylinders, and the inductance becomes extremely small. Further, the magnetic flux linkage with the second winding 11 is further improved. Also,
A highly reflective material is attached to the inner surface of the first winding 10 in FIG. 4 by vapor deposition or the like, and the temperature of the discharge tube 1 is extremely likely to rise. Therefore, since a high temperature can be obtained in the discharge tube 1 with a low discharge input power, the electric input power required for oscillation can be reduced, and a large improvement in laser efficiency can be expected.
【0014】実施例3.次に第2の発明について説明す
る。第2の発明では、第1の発明に加えて、図5に示す
ように、第1の巻線10および第2の巻線11と放電管
1との間に円筒の磁性体16を挿入している。このよう
にすることで、第1の巻線10と第2の巻線11の内部
の磁気抵抗が大幅に低下し、発生する励磁磁束は円筒の
磁性体16内をほとんど通過するようになる。その結
果、第1の巻線10と第2の巻線11との鎖交が極めて
よくなり、効率よく昇圧できる。図5の装置の電気的な
等価回路は図6のようになる。Example 3. Next, the second invention will be described. In the second invention, in addition to the first invention, as shown in FIG. 5, a cylindrical magnetic body 16 is inserted between the first winding 10 and the second winding 11 and the discharge tube 1. ing. By doing so, the magnetic resistance inside the first winding 10 and the second winding 11 is greatly reduced, and the generated magnetic flux almost passes through the cylindrical magnetic body 16. As a result, the interlinkage between the first winding wire 10 and the second winding wire 11 becomes extremely good, and the voltage can be efficiently boosted. The electrical equivalent circuit of the device of FIG. 5 is as shown in FIG.
【0015】実施例4.さらに図7は第2の発明の他の
実施例であり、さらに第1の巻線10と第2の巻線11
との鎖交をよくするために、結合磁性体17を設けたも
のである。円筒の磁性体16と結合磁性体17とで構成
される磁気回路を閉じたため、より鎖交がよくなる。Example 4. Further, FIG. 7 shows another embodiment of the second invention, further comprising a first winding 10 and a second winding 11
In order to improve the interlinkage with Since the magnetic circuit composed of the cylindrical magnetic body 16 and the coupling magnetic body 17 is closed, the interlinkage is further improved.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上のように、第1の発明によるパルス
放電装置は、放電管の外周に第1の巻線と第2の巻線と
を配し、第1の巻線の両端はそれぞれフランジに接続
し、第2の巻線には半導体スイッチとコンデンサとの直
列回路を接続したので、全て半導体を用いてレーザ発振
が可能となるため、寿命の長い、安定性、信頼性の高い
パルス放電装置を提供することができる。As described above, in the pulse discharge device according to the first invention, the first winding and the second winding are arranged on the outer periphery of the discharge tube, and both ends of the first winding are respectively arranged. Since it is connected to the flange and a series circuit of a semiconductor switch and a capacitor is connected to the second winding, laser oscillation is possible using all semiconductors, so a pulse with long life, high stability and high reliability A discharge device can be provided.
【0017】また、第2の発明によるパルス放電装置
は、第1の発明に加えて、第1の巻線および第2の巻線
と放電管との間に円筒の磁性体を挿入したので、第1の
発明の効果に加えて、効率よい昇圧が行われ、レーザの
効率を大幅に向上することができる。Further, in the pulse discharge device according to the second invention, in addition to the first invention, since a cylindrical magnetic body is inserted between the first winding and the second winding and the discharge tube, In addition to the effect of the first invention, efficient boosting is performed, and the efficiency of the laser can be significantly improved.
【図1】本発明の実施例1によるパルス放電装置を示す
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a pulse discharge device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1によるパルス放電装置の等価
回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the pulse discharge device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例1に係わる半導体スイッチの例
を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a semiconductor switch according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例2によるパルス放電装置の主要
部を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a main part of a pulse discharge device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例3によるパルス放電装置の主要
部を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a main part of a pulse discharge device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例3によるパルス放電装置の等価
回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a pulse discharge device according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例4によるパルス放電装置の主要
部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a main part of a pulse discharge device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】従来のパルス放電装置を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional pulse discharge device.
1 放電管 2 電極 7 コンデンサ 9 フランジ 10 第1の巻線 11 第2の巻線 12 半導体スイッチ 16 磁性体 1 Discharge Tube 2 Electrode 7 Capacitor 9 Flange 10 First Winding 11 Second Winding 12 Semiconductor Switch 16 Magnetic Material
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年7月16日[Submission date] July 16, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0012】図1のように、パルストランスを放電管の
周囲を利用して構成することで以下の利点がある。 (a)まず第2の巻線11とコンデンサ7と半導体スイ
ッチ12とによって構成される回路のうち第1の巻線1
0と鎖交しない非結合磁束が小さくできる、つまりイン
ダクタンス13-a(L1)が小さくできる。第1の巻線
10と鎖交しない成分は図1の斜線部分であり、第2の
巻線11の平行平板部分の厚みtを小さくすれば、非結
合磁束は少なくなる。また、非結合磁束によって発生す
るインダクタンスは図1の長さlが長くなれば小さくな
るから、放電管1の長さいっぱいに距離lを採り、しか
も厚みtを小さくすることで、非結合磁束によるインダ
クタンスを極めて小さくできる。非結合磁束によるイン
ダクタンスが小さくできれば、第1の巻線10に発生す
る電圧の急峻性が増加すると共に、第1の巻線10と第
2の巻線11との結合がよくなり、コンデンサ7の電圧
を低下することができる。さらに、第2の巻線11が放
電管1の周囲に配されているため、第2の巻線11の長
さlを大きくしても装置が大きくなることはない。 (b)次に、第1の巻線10が放電管1と同軸上に巻か
れているため、第1の巻線10、放電管1、電極2、フ
ランジ9とで構成される放電回路のインダクタンスを小
さくすることができる、つまりインダクタンス13-b
(L2)が小さくできる。例えば、第1の巻線10を放
電管1の周囲に巻かない場合には、第1の巻線から放電
管までの伝送路が必要となり、伝送路のインダクタンス
により放電回路のインダクタンスが大きくなる。そのた
め、パルス電圧に急峻性がなくなりレーザ効率が向上し
ない。しかし、本発明のように放電管1の周囲に第1の
巻線10を巻くことで、伝送路が不要であり、放電回路
のインダクタンスが低下でき、パルス電圧に急峻性が増
加しレーザ効率が向上する。このようにすることで、10
00 V程度の低い電圧から、全て半導体を使用して放電管
1に高電圧で大電流かつ急峻なパルス放電を発生させる
ことが可能となる。By constructing the pulse transformer around the discharge tube as shown in FIG. 1, there are the following advantages. (A) First of all, the first winding 1 in the circuit formed by the second winding 11, the capacitor 7, and the semiconductor switch 12.
The non-coupling magnetic flux that does not link with 0 can be reduced, that is, the inductance 13-a (L1) can be reduced. The component not interlinking with the first winding 10 is the shaded portion in FIG. 1, and if the thickness t of the parallel plate portion of the second winding 11 is reduced, the non-coupling magnetic flux decreases. Further, since the inductance generated by the non-coupling magnetic flux becomes smaller as the length l in FIG. 1 becomes longer, the distance l is set to the full length of the discharge tube 1 and the thickness t is made smaller, whereby the non-coupling magnetic flux becomes The inductance can be made extremely small. If the inductance due to the non-coupling magnetic flux can be reduced, the steepness of the voltage generated in the first winding 10 is increased, and the coupling between the first winding 10 and the second winding 11 is improved, so that the capacitor 7 The voltage can be reduced. Furthermore, since the second winding wire 11 is arranged around the discharge tube 1, the device does not become large even if the length l of the second winding wire 11 is increased. (B) Next, since the first winding 10 is wound coaxially with the discharge tube 1, a discharge circuit composed of the first winding 10, the discharge tube 1, the electrode 2, and the flange 9 is formed. Inductance can be reduced, that is, inductance 13-b
(L2) can be reduced. For example, when the first winding 10 is not wound around the discharge tube 1, the discharge from the first winding is performed.
A transmission line up to the tube is required, and the inductance of the transmission line
This increases the inductance of the discharge circuit. That
Therefore, the steepness of the pulse voltage is eliminated and the laser efficiency is improved.
Absent. However, by winding the first winding 10 around the discharge tube 1 as in the present invention, a transmission line is unnecessary, the inductance of the discharge circuit can be reduced, the steepness of the pulse voltage is increased, and the laser efficiency is increased. improves. By doing this, 10
From a voltage as low as about 00 V, it becomes possible to generate a high-current, large-current, and steep pulse discharge in the discharge tube 1 using all semiconductors.
Claims (2)
を形成させる1対の円筒電極と上記電極が保持されるフ
ランジとを備えたパルス放電装置において、上記放電管
の外周には第1の巻線と第2の巻線とが配され、第1の
巻線の両端はそれぞれ上記フランジに接続され、第2の
巻線には半導体スイッチとコンデンサとの直列回路が接
続されたことを特徴とするパルス放電装置。1. A pulse discharge device comprising a cylindrical discharge tube, a pair of cylindrical electrodes for forming a pulse discharge in the discharge tube, and a flange for holding the electrode, wherein a first electrode is provided on the outer periphery of the discharge tube. A winding and a second winding are arranged, both ends of the first winding are respectively connected to the flanges, and a series circuit of a semiconductor switch and a capacitor is connected to the second winding. And pulse discharge device.
を形成させる1対の円筒電極と上記電極が保持されるフ
ランジとを備えたパルス放電装置において、上記放電管
の外周には第1の巻線と第2の巻線とが配され、上記第
1および第2の巻線と上記放電管の間には円筒の磁性体
が配され、第1の巻線の両端はそれぞれ上記フランジに
接続され、第2の巻線には半導体スイッチとコンデンサ
との直列回路が接続されたことを特徴とするパルス放電
装置。2. A pulse discharge device comprising a cylindrical discharge tube, a pair of cylindrical electrodes for forming a pulse discharge in the discharge tube, and a flange holding the electrode, wherein a first electrode is provided on the outer circumference of the discharge tube. A winding and a second winding are arranged, a cylindrical magnetic body is arranged between the first and second windings and the discharge tube, and both ends of the first winding are respectively connected to the flange. A pulse discharge device, characterized in that a series circuit of a semiconductor switch and a capacitor is connected to the second winding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13057992A JPH05327085A (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Pulse discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13057992A JPH05327085A (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Pulse discharge device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05327085A true JPH05327085A (en) | 1993-12-10 |
Family
ID=15037600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13057992A Pending JPH05327085A (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Pulse discharge device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05327085A (en) |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP13057992A patent/JPH05327085A/en active Pending
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