JPS6398167A - レ−ザ発生装置のための放電始動装置 - Google Patents
レ−ザ発生装置のための放電始動装置Info
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- JPS6398167A JPS6398167A JP24320286A JP24320286A JPS6398167A JP S6398167 A JPS6398167 A JP S6398167A JP 24320286 A JP24320286 A JP 24320286A JP 24320286 A JP24320286 A JP 24320286A JP S6398167 A JPS6398167 A JP S6398167A
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- JP
- Japan
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- laser
- power source
- discharge
- pulse
- high frequency
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (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〕
本発明はレーザ発生装置のための放電始動装置に関し、
特にＣＯ２、Ｈｅ−Ｎｅ 、 Ｃｏ ｐエキシマ等全て
のガスレーザ発生用高周波電源装置に塘Ｗ４可朗２゛あ
る０ 〔従来の技術〕 ガスレーザを発生するレーザ管においてレーザ管に印加
される電圧■と流れる電流■との関係は第４図に示され
るような形となっている。
特にＣＯ２、Ｈｅ−Ｎｅ 、 Ｃｏ ｐエキシマ等全て
のガスレーザ発生用高周波電源装置に塘Ｗ４可朗２゛あ
る０ 〔従来の技術〕 ガスレーザを発生するレーザ管においてレーザ管に印加
される電圧■と流れる電流■との関係は第４図に示され
るような形となっている。
放電を開始させるためには、第４図の放電開始点を超え
る電圧を印加する必要がある。
る電圧を印加する必要がある。
しかし、レーザ発生装置の出力レベル自体を第４図のＶ
ｍａｘ以上に設定しておくと、上記の放電開始点を超え
た後電流はレーザ出力開始レベルを超えて第４図のＢの
動作点に移り、スイッチオンと同時にレーザの大きな出
力が発生することになり安全上も、作業上も問題がある
。
ｍａｘ以上に設定しておくと、上記の放電開始点を超え
た後電流はレーザ出力開始レベルを超えて第４図のＢの
動作点に移り、スイッチオンと同時にレーザの大きな出
力が発生することになり安全上も、作業上も問題がある
。
本発明の目的は電源投入直後はレーザ出力せず、放電維
持状態に留まるようなレーザ発生装置のための放電始動
装置を提供することにある。
持状態に留まるようなレーザ発生装置のための放電始動
装置を提供することにある。
本発明は、第１図に示すように、
レーザ管に出力レベル設定入力に応じた高周波電圧を印
加するＲＦ主電源１）に付加され、ｇｉ ＲＦ主電源１
）において該高周波電圧の印加を開始させるスイッチ（
１４）が閉となったことを受けてパルスを発生し、該パ
ルスを前記ＲＦ電源の出力レベル設定入力に重畳させる
、レーザ発生装置のための放電始動装置４を提供するも
のである。
加するＲＦ主電源１）に付加され、ｇｉ ＲＦ主電源１
）において該高周波電圧の印加を開始させるスイッチ（
１４）が閉となったことを受けてパルスを発生し、該パ
ルスを前記ＲＦ電源の出力レベル設定入力に重畳させる
、レーザ発生装置のための放電始動装置４を提供するも
のである。
本発明によれば、レーザ管の電流電圧特性（第４図）を
考慮して、ＲＦ電源投入の際は、予めレーザ出力レベル
設定のための基準電圧を、レーザ管印加電圧が第４図の
放電維持可能領域のレーザ管出力開始レベル以下の範囲
にあるように設定しておき、その上で、該レーザ管にお
いて放電を開始させるに必要な時間、そして第４図の特
性曲線のピークを超えるに必要な電圧のパルスを前記レ
ーザ出力レベル設定のための基準電圧に重畳させる。
考慮して、ＲＦ電源投入の際は、予めレーザ出力レベル
設定のための基準電圧を、レーザ管印加電圧が第４図の
放電維持可能領域のレーザ管出力開始レベル以下の範囲
にあるように設定しておき、その上で、該レーザ管にお
いて放電を開始させるに必要な時間、そして第４図の特
性曲線のピークを超えるに必要な電圧のパルスを前記レ
ーザ出力レベル設定のための基準電圧に重畳させる。
これにより、第４図の特性曲線のピークを超えて、一旦
放電が開始されると直ちに上記の予め設定したレーザ管
印加電圧に戻り、レーザ管はレーザ出力せずに、放電を
続ける。
放電が開始されると直ちに上記の予め設定したレーザ管
印加電圧に戻り、レーザ管はレーザ出力せずに、放電を
続ける。
第２図（Ａ）は、本発明の放電始動装置が取付けられる
レーザ発生装置の構成の１例を示す図である。商用交流
電源を入力して整流平滑回路１１にてこれを整流、平滑
化し、スイッチング電源１２によって、所望するレーザ
出力レベルを実現するに必要な直流レベルを得た後、こ
れを高周波インバータ１３にて高周波電流に変換して出
力する。ここまでがレーザ発生用高周波電源装置（ＲＦ
電源）１の構成及びその機能である。マツチング回路２
は、ＲＦ電源１とレーザ管３との間にインピーダンス整
合のために挿入されている。
レーザ発生装置の構成の１例を示す図である。商用交流
電源を入力して整流平滑回路１１にてこれを整流、平滑
化し、スイッチング電源１２によって、所望するレーザ
出力レベルを実現するに必要な直流レベルを得た後、こ
れを高周波インバータ１３にて高周波電流に変換して出
力する。ここまでがレーザ発生用高周波電源装置（ＲＦ
電源）１の構成及びその機能である。マツチング回路２
は、ＲＦ電源１とレーザ管３との間にインピーダンス整
合のために挿入されている。
レーザ管３には、該マツチング回路２を通して高周波電
圧が印加され、その内部のガス中に放電が発生し、一定
電圧以上になるとレーザー光を出力し始める（第５図参
照）。
圧が印加され、その内部のガス中に放電が発生し、一定
電圧以上になるとレーザー光を出力し始める（第５図参
照）。
第２図（Ｂ）は、前記第２図（Ａ）のスイッチング電源
１２の構成を示す。図中スイッチング部１２１はパワー
ＦＥＴ（図示せず）からなっており、該ＦＥＴのゲート
に制御部１２２からの制御信号を人力してオン、オフす
る。これによってＳＳ Ｆ Ｅ Ｔのソース、ドレイン
間を流れる直流電流は該制御信号と同じ幅と周波数を有
する断続的なパルスとなり、これは整流平滑回路１２３
によって整流平滑化され直流電流として出力される。こ
の直流電流の出力レベルは前記制御信号のパルス幅に依
存する。制御部１２２は第２図（Ｃ）に示すように、ポ
テンショメータ１２２２において所望するレーザ出力レ
ベルに対応する基準電圧が設定され、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓ
ｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）コンパレータ
において、該所望するレーザ出力レベルに応じたパルス
幅を有する矩形パルス列として出力されるこれが前記制
御信号である。
１２の構成を示す。図中スイッチング部１２１はパワー
ＦＥＴ（図示せず）からなっており、該ＦＥＴのゲート
に制御部１２２からの制御信号を人力してオン、オフす
る。これによってＳＳ Ｆ Ｅ Ｔのソース、ドレイン
間を流れる直流電流は該制御信号と同じ幅と周波数を有
する断続的なパルスとなり、これは整流平滑回路１２３
によって整流平滑化され直流電流として出力される。こ
の直流電流の出力レベルは前記制御信号のパルス幅に依
存する。制御部１２２は第２図（Ｃ）に示すように、ポ
テンショメータ１２２２において所望するレーザ出力レ
ベルに対応する基準電圧が設定され、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓ
ｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）コンパレータ
において、該所望するレーザ出力レベルに応じたパルス
幅を有する矩形パルス列として出力されるこれが前記制
御信号である。
さて第２図（Ｃ）において、放電始動装置４は、時定数
を定めるコンデンサ４２と抵抗４３を有するワンショッ
トマルチバイブレータ４１を備えている。該放電始動装
置４は、ＲＦ電源１の電源投入スイッチ１４を介して直
流Ｈレベル＋Ｖに接続されており、該電源投入スイッチ
１４のオンによって、該コンデンサ４２が充電されるに
要する時間の後、該ワンショットマルチ４１をトリガー
し、該ワンショットマルチ４１は一定の幅のパルスを出
力する。該ワンショットマルチ４１の出力は前記スイッ
チング電源１２の制御部１２２の前記レーザ出力レベル
設定のレベルに入力されて、該ワンショットマルチ１４
から出力された重量パルスは、該レーザ出力レベル設定
に対応する基準電圧を一時的に持上げる。これは前記Ｐ
ＷＭコンパレータ１２２３から出力された制御信号の幅
を一時的に大として、該スイッチング電源の出力の直流
レベルを上昇させ、前記高周波インバータ１３の出力レ
ベルも上昇させる。こうしてレーザ管へ印加される電圧
は第３図に示すような、もとのレーザ出力レベル設定に
対応する電圧Ｖｓに、上記の放電始動装置４による重畳
パルスが重った形となっている。
を定めるコンデンサ４２と抵抗４３を有するワンショッ
トマルチバイブレータ４１を備えている。該放電始動装
置４は、ＲＦ電源１の電源投入スイッチ１４を介して直
流Ｈレベル＋Ｖに接続されており、該電源投入スイッチ
１４のオンによって、該コンデンサ４２が充電されるに
要する時間の後、該ワンショットマルチ４１をトリガー
し、該ワンショットマルチ４１は一定の幅のパルスを出
力する。該ワンショットマルチ４１の出力は前記スイッ
チング電源１２の制御部１２２の前記レーザ出力レベル
設定のレベルに入力されて、該ワンショットマルチ１４
から出力された重量パルスは、該レーザ出力レベル設定
に対応する基準電圧を一時的に持上げる。これは前記Ｐ
ＷＭコンパレータ１２２３から出力された制御信号の幅
を一時的に大として、該スイッチング電源の出力の直流
レベルを上昇させ、前記高周波インバータ１３の出力レ
ベルも上昇させる。こうしてレーザ管へ印加される電圧
は第３図に示すような、もとのレーザ出力レベル設定に
対応する電圧Ｖｓに、上記の放電始動装置４による重畳
パルスが重った形となっている。
ここで前述のようにレーザ管における放電特性は第４図
に示すような形であって、前記第３図のような波形の電
圧を入力すれば第４図の放電開始点を超えて放電維持可
能な領域に到達できる。該放電開始点を超えた後は、第
３図の波形は元のＶｓのレベルに戻るので、レーザ管の
動作点は、第４図の特性曲線上のＶｓに対応する位置に
戻る。
に示すような形であって、前記第３図のような波形の電
圧を入力すれば第４図の放電開始点を超えて放電維持可
能な領域に到達できる。該放電開始点を超えた後は、第
３図の波形は元のＶｓのレベルに戻るので、レーザ管の
動作点は、第４図の特性曲線上のＶｓに対応する位置に
戻る。
この動作点は、放電維持可能領域にあって、かつレーザ
出力開始の電流レベルより低いので、レーザ出力をせず
放電を維持する。
出力開始の電流レベルより低いので、レーザ出力をせず
放電を維持する。
なお、ＲＦ電源投入の際は、予めレーザ出力レベル設定
のための基準電圧を、レーザ管印加電圧が第４図の放電
維持可能領域のレーザ出力開始レベル以下の範囲にある
ように設定しておくものとする。
のための基準電圧を、レーザ管印加電圧が第４図の放電
維持可能領域のレーザ出力開始レベル以下の範囲にある
ように設定しておくものとする。
また、第３図では開始時に電圧がＶｓとなった後、遅延
して重畳パルスが立上がるように示されているが、実際
は重畳パルスが立下がるまでにＶｓが立上っていればよ
い。
して重畳パルスが立上がるように示されているが、実際
は重畳パルスが立下がるまでにＶｓが立上っていればよ
い。
本発明の放電始動装置によれば、ＲＦ電源スイッチをオ
ンするだけで、レーザ管を放電させた後、直ちに、レー
ザ光を出力せずに放電状態を維持し得る最低電圧に保つ
ので、使用上安全かつ便利である。
ンするだけで、レーザ管を放電させた後、直ちに、レー
ザ光を出力せずに放電状態を維持し得る最低電圧に保つ
ので、使用上安全かつ便利である。
第１図は本発明の基本的構成を示す図、第２図（Ａ）は
レーザ発生装置の構成例を示す図、 第２図（Ｂ）はスイッチング電源の構成を示す図、 第２図（Ｃ）は本発明によるレーザ発生装置のための放
電始動装置の実施例の構成を示す図、第３図は本発明に
よる放電始動装置を備えるレーザ発生装置の始動時にお
けるレーザ管印加電圧を示す図、 第４図はレーザ管における放電特性を示す図、第５図は
レーザ管における電極間電圧とレーザ出力の関係を示す
図である。 （符号の説明） １・・・レーザ発生用高周波電源装置（ＲＦ主電源、２
・・・マツチング回路、 ３・・・レーザ管、４・
・・放電始動装置、 １１・・・整流平滑回路、１
２・・・スイッチング電源、 １３・・・高周波インバ
ータ、１４・・・ＲＦ電源スイッチ、１２１・・・スイ
ッチング部、１２２・・・制御部、 １２３・
・・整流平滑回路、１２２１・・・ノコギリ波発生器、 １２２２・・・レーザ出力レベル設定、１２２３・・・
ＰＷＭコンパレータ、 ４１・・・ワンショットマルチバイブレーク、４２・・
・コンデンサ、 ４３・・・抵抗。
レーザ発生装置の構成例を示す図、 第２図（Ｂ）はスイッチング電源の構成を示す図、 第２図（Ｃ）は本発明によるレーザ発生装置のための放
電始動装置の実施例の構成を示す図、第３図は本発明に
よる放電始動装置を備えるレーザ発生装置の始動時にお
けるレーザ管印加電圧を示す図、 第４図はレーザ管における放電特性を示す図、第５図は
レーザ管における電極間電圧とレーザ出力の関係を示す
図である。 （符号の説明） １・・・レーザ発生用高周波電源装置（ＲＦ主電源、２
・・・マツチング回路、 ３・・・レーザ管、４・
・・放電始動装置、 １１・・・整流平滑回路、１
２・・・スイッチング電源、 １３・・・高周波インバ
ータ、１４・・・ＲＦ電源スイッチ、１２１・・・スイ
ッチング部、１２２・・・制御部、 １２３・
・・整流平滑回路、１２２１・・・ノコギリ波発生器、 １２２２・・・レーザ出力レベル設定、１２２３・・・
ＰＷＭコンパレータ、 ４１・・・ワンショットマルチバイブレーク、４２・・
・コンデンサ、 ４３・・・抵抗。
Claims (1)
- １、レーザ管に出力レベル設定入力に応じた高周波電圧
を印加するＲＦ電源に付加され、外ＲＦ電源において該
高周波電圧の印加を開始させるスイッチが閉となったこ
とを受けてパルスを発生し、該パルスを前記ＲＦ電源の
出力レベル設定入力に重畳させることを特徴とするレー
ザ発生装置のための放電始動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24320286A JPS6398167A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | レ−ザ発生装置のための放電始動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24320286A JPS6398167A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | レ−ザ発生装置のための放電始動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398167A true JPS6398167A (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=17100350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24320286A Pending JPS6398167A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | レ−ザ発生装置のための放電始動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6398167A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136191A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-23 | Nec Corp | Ion laser device |
| JPS5642392A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Hitachi Ltd | Discharge of gas laser device |
| JPS6097683A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Asahi Optical Co Ltd | 交流点灯ガスレ−ザ−装置 |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24320286A patent/JPS6398167A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136191A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-23 | Nec Corp | Ion laser device |
| JPS5642392A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Hitachi Ltd | Discharge of gas laser device |
| JPS6097683A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Asahi Optical Co Ltd | 交流点灯ガスレ−ザ−装置 |
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