DD225883A3 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TURNING GAS LASERS AND GAS LASER AMPLIFIERS - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TURNING GAS LASERS AND GAS LASER AMPLIFIERS Download PDF

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DD225883A3
DD225883A3 DD24746383A DD24746383A DD225883A3 DD 225883 A3 DD225883 A3 DD 225883A3 DD 24746383 A DD24746383 A DD 24746383A DD 24746383 A DD24746383 A DD 24746383A DD 225883 A3 DD225883 A3 DD 225883A3
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Richard Wittig
Manfred Poehler
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Halle Feinmech Werke Veb
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zuenden von Gaslasern und Gaslaserverstaerkern mit mehreren gekoppelten Entladungsstrecken, insbesondere CO2-Lasern die mit axialer Gleichstromentladung betrieben werden, vorzugsweise mit Resonatorenanordnungen mit mehrfacher Faltung. Ziel der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung zum Zuenden von Gaslasern der genannten Art zu entwickeln, die bei geringem technischem Aufwand und geringer Stoeranfaelligkeit eine hohe Zuendsicherheit bei optimal verkuerzter Baulaenge des Lasers gewaehrleistet. Gemaess der Erfindung wird dies mit einer Schaltungsanordnung unter Verwendung eines mittels Thyristoren gesteuerten Hochspannungsnetzgeraetes mit nachgeschalteter Gleichrichtung und Glaettung der abgegebenen Hochspannung geloest, indem nach dem Start des Lasers zunaechst der Glaettungskondensator auf einen Wert aufgeladen wird, der noch unter der Zuendspannung der zu zuendenden Entladungsstrecken liegt, daran anschliessend der Zuendwinkel fuer die Thyristoren kurzzeitig auf Null verkleinert wird, so dass sich ein steiler Zuendspannungsimpuls am Ausgang ergibt, der den Zuendspannungsbereich aller beteiligten Teilentladungsstrecken innerhalb einer sehr kurzen Zeit ueberstreicht und damit den Laser sicher zuendet. Nachfolgend wird der geforderte Entladestrom ueber die Thyristoren eingestellt, vorausgesetzt, dass alle Teilentladungsstrecken gezuendet sind, anderenfalls wird die Versorgungsspannung sofort wieder abgeschaltet.The invention relates to a circuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers with a plurality of coupled discharge paths, in particular CO2 lasers which are operated with axial direct current discharge, preferably with multiple convolution resonator arrangements. The aim of the invention is to develop a circuit arrangement to the ends of gas lasers of the type mentioned, which ensures a high degree of security with optimally reduced Baulaenge of the laser with low technical complexity and low Stoeranfaelligkeit. According to the invention, this is achieved with a circuit arrangement using a controlled by thyristors Hochspannungsnetzgeraetes with downstream rectification and Glaettung the high voltage delivered by the laser capacitor is first charged after the start of the Glaettungskondensator to a value that is still below the Zuendspannung to be ended discharge lines , Then subsequently the Zuendwinkel for the thyristors is briefly reduced to zero, so that a steep Zuendspannungsimpuls results at the output, which covers the Zuendspannungsbereich all involved Teilentladungsstrecken within a very short time and thus ends the laser safely. Subsequently, the required discharge current is set via the thyristors, provided that all partial discharge paths are closed, otherwise the supply voltage is switched off again immediately.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Schaltungsanordnung zum Zünden von Gaslasern und GaslaserverstärkernCircuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden von Gaslasern und Gaslaserverstärkern mit mehreren gekoppelten Gasentladungsstrecken, insbesondere von COp-Lasern, die mit axialer Gleichstromentladung betrieben werden, vorzugsweise mit Resonatorenanordnungen mit mehrfacher Faltung und jeweils zwei gegenüberliegenden Entladungsstrecken, deren Kathoden auf Erdpotential liegen und deren Anoden einen geringen Abstand zueinander aufweisen.The invention relates to a circuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers with a plurality of coupled gas discharge paths, in particular COp lasers, which are operated with axial direct current discharge, preferably with multiple convolution resonator arrangements and two opposite discharge paths whose cathodes are at ground potential and their anodes have a small distance from each other.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zum sicheren Zünden der Entladungsstrecken von Gaslasern, die mit Gasgemischen betrieben werden, muß an den einzelnen Röhren ^e^er Entladungsstrecke eine Zündspannung anliegen; die allgemein etwa zwei- bis dreimal größer ist, als die für die Aufrechterhaltung der Gasentladung erforderliche Brennspannung. Dabei ist die Zündspannung und auch der Brennspannungsbereich von der Geometrie der Entladungsstrecken, vom Gasgemisch undFor reliable ignition of the discharge paths of gas lasers which are operated with gas mixtures, an ignition voltage must be applied to the individual tubes and the discharge path ; which is generally about two to three times greater than the burning voltage required to maintain the gas discharge. Here, the ignition voltage and also the burning voltage range of the geometry of the discharge paths , the gas mixture and

vom Gasdruck abhängig, wobei Gasgemische mit günstigen Lasereigenschaften meist relativ schwierig zu zünden sind» Um derartige Zündschwierigkeiten zu umgehen, wird allgemein mit einem Zündspannungsimpuls relativ hoher Spannung gearbeitet. Dazu ist beispielsweise bekannt, zur Erzeugung dieses Zündspannungsimpulses ein Hilfsnetzteil geringer Leistung zum eigentlichen Netzteil in Reihe zu schalten. Im Einschaltmoment.wird die .Spannung des Hilfsnetzteiles aufgestockt, bei Zündung des Lasers und der sich daraus ergebenden Belastung bricht die Spannung des Hilfsnetzteiles zusammen und das eigentliche Netzteil übernimmt über eine entsprechende Diodenschaltung die Stromversorgung. Die Einstellung des Entladungsstromes erfolgt dabei hochspannungsseitig über Trioden, Diese Variante ist neben anderen Nachteilen technisch aufwendig.Depending on the gas pressure, gas mixtures with favorable laser properties are usually relatively difficult to ignite. "In order to avoid such ignition difficulties, it is generally worked with a Zündspannungsimpuls relatively high voltage. For this purpose, it is known, for example, for generating this ignition voltage pulse to switch an auxiliary power supply low power to the actual power supply in series. In Einschaltmoment.wird the .Spannung of the auxiliary power supply is increased, upon ignition of the laser and the resulting load breaks the voltage of the auxiliary power supply together and the actual power supply takes over a corresponding diode circuit, the power supply. The adjustment of the discharge current is carried out high-voltage side via triodes, This variant is technically complicated, among other disadvantages.

Bei mittels Thyristoren gesteuerten Hochspannungsnetzgeräten kann die hohe Zündspannung durch kurzzeitige Verkleinerung des Zündwinkels der Thyristoren erzeugt werden. Beiden Varianten' steht als besonderer Nachteil jedoch entgegen; daß die zum kontinuierlichen Betrieb des Lasers erforderliche ^ genügend geglättete Gleichspannung bzw.. die dazu verwendeten Glättungskondensatoren der Erzeugung eines genügend steilen Zündimpulses entgegenwirken, weil sich die Glättungskondensatoren nach einer e-Funktion aufladen und die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit mit steigender Aufladung geringer wird· Da die einzelnen Entladungsstrecken durch verschiedene Faktoren bedingt bei unterschiedlichen Spannungen zünden, erfolgt die Zündung infolge des relativ abgeflachten Verlaufes des Zündspannungsimpulses zeitlich versetzt, so daß bei geringen Anodenabständen sich gegenüberliegender Entladungsstrecken Zündschwierigkeiten auftreten können derart i daß bei einer genügend großen zeitlichen Versetzung zwischen den beteiligten Anoden eine Potentialdifferenz in Höhe der Differenz zwischen Betriebs- und Brennspannung entsteht, die zu einer Gasentladung zwischen den Anoden führen und den Laser dadurch erheblich beschädigen kann. Diese ErscheinungIn high-voltage power supplies controlled by thyristors, the high ignition voltage can be generated by short-term reduction of the firing angle of the thyristors. Both variants' is contrary as a particular disadvantage ; that the sufficiently smooth DC voltage required for continuous operation of the laser or the smoothing capacitors used counteract the generation of a sufficiently steep ignition pulse, because the smoothing capacitors charge according to an e-function and the voltage rise rate decreases with increasing charging due to different factors due to ignite at different voltages, the ignition takes place due to the relatively flattened course of the ignition pulse with a time delay, so that at low anode distances of opposing discharge distances ignition difficulties may occur such i that at a sufficiently large time offset between the anodes involved a potential difference in height the difference between operating and burning voltage arises, which lead to a gas discharge between the anodes and thereby considerably beschä the laser can do. This phenomenon

ist mit den bisher bekannten Mitteln nur dann mit Sicherheit zu vermeiden, wenn die jeweiligen Anoden genügend weit voneinander entfernt angeordnet werden^ was jedoch u. a, insbesondere im Hinblick auf die geforderte? möglichst kurze Baulänge derartiger Laser erhebliche Nachteile mit sich bringt.is to be avoided with the previously known means only with certainty, if the respective anodes are arranged sufficiently far away from each other ^ what u. a, especially with regard to the required ? shortest possible length of such laser brings significant disadvantages.

Um die beschriebenen ,Zündschwierigkeiten zu umgehen, wurde auch schon vorgeschlagen, die einzelnen Gasbestandteile der jeweils verwendeten Gasmischung nacheinander in die Entladungsstrecken einzuleiten, wobei zunächst mit dem Gasbestandteil" begonnen werden soll; der sich am leichtesten zünden läßt; um danach die weiteren Gasbestandteile so zuzumischen? daß die Entladung erhalten bleibt bis die Mischung bei normalem Arbeitsdruck das geforderte 'Mischungsverhältnis aufweist (DE-OS 31 13 591).In order described to avoid difficult lighting, and has also been proposed to introduce the individual gas components of the gas mixture used in each case one by one in the discharge paths to be which first started with the gas component ", which can be ignited at leichtesten; thereafter mix in the further gas constituents so ? That the discharge is maintained until the mixture at normal working pressure the required 'mixing ratio has (DE-OS 31 13 591).

Diese Form der Zündung erfordert zwar keinen überhöhten Zündspannungsimpuls wie beim Zünden des bereits optimierten Gasgemisches, weil die Zündspannung für das am leichtesten zu zündende Gas teilweise sogar unter der normalen Brennspannung des anzustrebenden Gasgemisches liegen kann, sie ist jedoch erfahrungsgemäß außerordentlich zeitaufwendig. Besonders nachteilig bei dieser Lösung ist, daß der Laser nicht innerhalb kurzer Zeitintervalle ein- und ausgeschaltet werden kann.Although this form of ignition does not require an excessive ignition voltage pulse as when igniting the already optimized gas mixture, because the ignition voltage for the most easily ignited gas can sometimes even be below the normal burning voltage of aspired gas mixture, it is, however, experience extremely time consuming. A particular disadvantage of this solution is that the laser can not be switched on and off within short time intervals.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Zünden von Gaslasern und Gaslaserverstärkern der genannten Art zu entwickelnj die bei geringem technischen Aufwand und geringer Störanfälligkeit eine hohe Zündsicherheit bei optimal verkürzter Baulänge des Lasers gewährleistet.The aim of the invention is to develop a circuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers of the type mentionedj which ensures high ignition safety with optimally shortened overall length of the laser with low technical complexity and low susceptibility.

4 Darlegung des Wesens der Erfindung  4 Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Widerspruch zwischen der integrierenden Wirkung der Glättungskondensatoren und dem für eine sichere Zündung des Lasers erforderlichen steilen Spannungsanstieg an allen beteiligten Teilentladungsstrecken mit einem relativ geringen technischen Aufwand so zu lösen> daß eine hohe Zündsicherheit bei optimal verkürzter Baulänge des Lasers gewährleistet ist.The invention has for its object to solve the contradiction between the integrating effect of the smoothing capacitors and the required for a reliable ignition of the laser steep voltage increase of all participating partial discharge routes with a relatively low technical effort> that a high ignition safety with optimally shortened length of the laser is guaranteed.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Schaltungsanordnung zum Zünden von Gaslasern und Gaslaserverstärkern der genannten Art unter Verwendung eines primärseitig über Thyristoren gesteuerten Hochspannungstransformators mit nachgeschal-· teter Zweiweg-Gleichrichtung und Glättung der pulsierenden Gleichspannung mittels Glättungskondensatoren gelöst^ indem die Glättungskondensatoren auf eine Spannung vorgeladen werden deren Wert durch die Zündwinkeleinstellung der Thyristoren mit Hilfe einer entsprechenden Steuerspannung bestimmt wird und die noch unter der Zündspannung der einzelnen Teilentladungsstrecken des Lasers liegt und der darauf folgenden Zündung des Lasers durch kurzzeitige Verkleinerung des Zündwinkels der Thyristoren auf den Wert Null mit Hilfe eines als Nadelimpuls ausgebildeten Steuerspannungsimpulses synchron mit dem Nulldurchgang der Sinusspannung des Netzes Dadurch laden sich die Glättungskondensatoren mit einem in der Anfangsphase steil verlaufenden Anstieg weiter auf und es ergibt sich ein kurzzeitiger, über der Zünd- . spannung der einzelnen Teilentladungsstrecken liegender Spannungsimpuls, der den Zündspannungsbereich aller beteiligten Teilentladungsstrecken infolge seiner steilen Anstiegsflanke innerhalb einer sehr kurzen Zeit überstreicht und damit den Laser in allen Teilentladungsstrecken mit hoher Sicherheit zündet Nachfolgend wird der Zündwinkel der Thyristoren in an sich bekannter Weise wiederum mit Hilfe einer entsprechenden Steuerspannung auf einen Wert eingestellt, der dem jeweils geforderten Entladungsstrom für den Laser entsprichtAccording to the invention, this object is achieved with a circuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers of the type mentioned using a high-voltage transformer controlled by thyristors with downstream two-way rectification and smoothing of the pulsating DC voltage by means of smoothing capacitors by preloading the smoothing capacitors to a voltage whose value is determined by the Zündwinkeleinstellung the thyristors using a corresponding control voltage and which is still below the ignition voltage of the individual partial discharge paths of the laser and the subsequent ignition of the laser by briefly reducing the firing angle of the thyristors to zero with the aid of a needle as a pulse trained control voltage pulse synchronous with the zero crossing of the sine wave voltage of the network Thus, the smoothing capacitors load with a steep in the initial phase The increase continues and there is a short-term, over the ignition. Voltage of the individual partial discharge sections lying voltage pulse, which covers the ignition voltage range of all involved partial discharge paths due to its steep rising edge within a very short time and thus ignites the laser in all partial discharge paths with high reliability. The firing angle of the thyristors in turn, in a conventional manner with the help of a corresponding Control voltage set to a value corresponding to the respective required discharge current for the laser

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt Figur-1 die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.In the accompanying drawing, Figure-1 shows the circuit arrangement according to the invention.

Die Darstellung gemäß Figur 1 weist einen Thyristorsteller 1 mit einer Impulssperre 2 auf, der eingangsseitig mit einer sinusförmigen Wechselspannung betrieben wird und der ausgangsseitig einen Hochspannungstransformator 3 betreibt. Diesem Hochspannungstransformator 3 ist eine Zweiweg-Gleichrichtung 4 nachgeschaltet j deren Ausgangs spannung mittels Glättungskondensator 4 in erforderlichem Umfang geglättet wird und die an den parallel geschalteten Teilentladungsstrecken 5-1. ··· 5 η anliegt. Der Zündungsvorgang gemäß der Erfindung soll an Hand der dargestellten Schaltungsanordnung zunächst in der Anordnung der zugehörigen Baugruppen und nachfolgend in ihrem zeitlichen bzw schaltungstechnischen Zusammenwirken näher beschrieben werden Die Schaltung besteht dazu aus folgenden Baugruppen:1 has a thyristor 1 with a pulse lock 2, which is operated on the input side with a sinusoidal AC voltage and the output side operates a high-voltage transformer 3. This high-voltage transformer 3 is followed by a two-way rectification 4 j whose output voltage is smoothed by smoothing capacitor 4 to the extent required and the connected to the parallel partial discharge paths 5-1. ··· 5 η is applied. The ignition process according to the invention will be described with reference to the circuit arrangement shown first in the arrangement of the associated modules and subsequently in their temporal or circuit-related interaction in more detail The circuit consists of the following modules:

- einem Zeitglied 6, #das aus einer Diode D 1 einem Widerstand- A timer 6, # of a diode D 1 a resistor

R 1 einem Kondensator C.1 in Reihenschaltung und einem parallel zum Kondensator C 1 liegenden Relais K 1 besteht und das über den Öffner des Einschalttasters S, d, h. bei gesperrter Impulssperre 2 des Thyristorstellers 1 mit Spannung versorgt wird ;R 1 is a capacitor C.1 connected in series and a parallel to the capacitor C 1 lying relay K 1 and that via the opener of the switch S, d, h. is supplied with locked pulse lock 2 of the Thyristorstellers 1 with voltage;

- einem Synchronisationsglied 7, das vom Thyristorsteller 1 mit Synchronisationsimpulsen versorgt wird und bei welchem die Synchronisationsimpulse bei geschlossenem Schließer K 1-1 des Relais K 1 über einen Widerstand R 2 an Masse liegen während sie bei offenem Schließer K 1.1. über einen Widerstand R 3 an die Basis des Transistors T 1 gelangen der als Negator arbeitet;- A synchronization element 7, which is supplied from the thyristor 1 with synchronization pulses and in which the synchronization pulses with closed normally open K 1-1 of the relay K 1 through a resistor R 2 to ground while they open with open closer K 1.1. via a resistor R 3 to the base of the transistor T 1 which operates as an inverter;

- einem Differenzierglied 8; aus einem Kondensator C 2 unda differentiating member 8 ; from a capacitor C 2 and

einem Widerstand R 5, mit dessen Hilfe die vom Transistor T 1 negierten Synchronisationsimpulse differenziert und über eine Diode D 2 weitergeleitet werden^ welche nur positive Nadelimpulse passieren läßt;a resistor R 5, with the aid of which the synchronization pulses negated by the transistor T 1 are differentiated and forwarded via a diode D 2 ^ which allows only positive needle pulses to pass;

- einem bistabilen Multivibrator 9- der über das Differenzierglied 8 angesteuert wird und der über den Öffner des Einschalttasters S und den Widerstand "R 10 in den L-Zustand zurückgestellt wird;a bistable multivibrator 9 which is controlled via the differentiating element 8 and which is reset to the low state via the normally closed contact of the switch-on switch S and the resistor R 10;

- einem Schaltungsteil 10,. das vom bistabilen Multivibrator angesteuert wird und das zur Erzeugung der nachfolgend beschriebenen Steuerspannung dient:- A circuit part 10 ,. which is controlled by the bistable multivibrator and which serves to generate the control voltage described below:

. U-StI mit einem Widerstand R 8 dem Einstellwiderstand .R 9 und einer Diode D 4, . U-St2 mit einem "Kondensator C 3 und . U-St3 mit den Einstellwiderständen R 6 und R Ί} wobei der Kondensator C 3 parallel zum Widerstand R 6 und zum Abgriff von R 7 liegt und beide Spannungen U-St2 und U-St3 über die Diode D 3 an den Steuereingang" 12 des Thyristorstellers 1 geführt werden während die Steuerspannung U-StI über die Diode D 4 am Steuereingang 12 anliegt sowie, U-StI with a resistor R 8 the adjustment resistor .R 9 and a diode D 4,. U-St2 with a "capacitor C 3 and U-St3 with the adjustment resistors R 6 and R Ί } where the capacitor C 3 is parallel to the resistor R 6 and the tap of R 7 and both voltages U-St2 and U-St3 be guided via the diode D 3 to the control input "12 of the Thyristorstellers 1 while the control voltage U-StI via the diode D 4 is applied to the control input 12 and

- einem Schaltungsteil zur Zündkontrolle 11 mit in die Kathodenzweige aller Entladungsstrecken 5-1- ... 5-n eingefügten Meßwiderständen R 11 ...Rm und zu diesen Meßwiderständen parallel liegenden Relais K 11 ...Km, deren zugehörige Öffner K 11.1. ... K m.1 parallel geschaltet sind und einerseits über den Öffner K 11. des Relais K 1 mit der Zündimpulssperre 2 verbunden sind und andererseits gegen Masse in Reihe mit einem Zeitrelais K 2 liegen, dessen Öffner K 2.1 in der Zündimpulssperre 2 angeordnet ist.- A circuit part for ignition 11 with inserted into the cathode branches of all discharge paths 5-1- ... 5-n measuring resistors R 11 ... Rm and parallel to these measuring resistors relay K 11 ... Km, whose associated opener K 11.1. ... K m.1 are connected in parallel and on the one hand via the opener K 11 of the relay K 1 are connected to the Zündimpulssperre 2 and on the other hand against ground in series with a timing relay K 2, the opener K 2.1 arranged in the Zündimpulssperre 2 is.

Die Schaltungsanordnung ist dabei so konzipiert, daß mit Betätigung des Einschalttasters S und der damit verbundenen Aufhebung der Zündimpulsssperre 2 das Zeitglied 6 von der Versorgungsspannung getrennt wird. Dabei bleibt das Relais K 1 für einen von der Kapazität des Kondensators C 1 abhängigen Zeit-The circuit arrangement is designed so that the timer 6 is disconnected from the supply voltage with actuation of the power button S and the associated cancellation of Zündimpulsssperre 2. In this case, the relay K 1 remains for a time dependent on the capacitance of the capacitor C 1

raum noch angezogen. Damit werden einerseits die vom Thyristorsteller 1 abgenommenen Synchronisationsimpulse über den Schließer K 1.1 an Masse abgeleitet und andererseits wird die Versorgungsspannung U-V über den Widerstand R 8, den Abgriff des Einstellwiderstandes R 9 sowie über die Diode D 4 an den Steuereingang 12 des Thyristorstellers 1 gelegt und die Thyristoren mit der über den Einstellwiderstand R 9 eingestellten Steuerspannung U-StI bzw dem sich daraus ergebenden Zündwinkel angesteuert und der Glättungskondensator C 4 mit der sich daraus ergebenden Ausgangsspannung aufgeladen. Nach entsprechender Entladung des Kondensators C 1 fällt das Relais K 1 verzögert ab. der Öffner K 1.2 schließt und schaltet damit die Zündkontrolle ein, während mit dem Öffnen des Schließers K 1 1 der nächste Synchronisationsimpuls genau mit -dem Nulldurchgang der Netzsinusspannung den Transistor T 1 ansteuert, dessen Ausgangssignal vom nachgeschalteten Differenzierglied 8 differen- ziert und an den Eingang des bistabilen Multivibrators 9 gelegt wird. Dadurch Jcippt der bistabile Multivibrator 9 vom L- in den Η-Zustand und gibt an seinem Ausgang eine höhere Ausgangsspann ung ab. die dem Wert der Steuerspannung U-St2 entspricht-Diese sprunghafte Spannungsänderung wird zunächst voll über den Kondensator C 3 und die Diode D 3 (in Form eines Nadelimpulses) an den Steuereingang 12 des Thyristorstellers 1 weitergegeben, damit werden die Thyristoren voll aufgesteuert (Zündwinkel d = 0) Dadurch wird am Ausgang ein steil verlaufender Zündspannungsimpuls abgegeben, der den Zündspannungsbereich aller beteiligten Entladungsstrecken (5.1 ·· . 5.n) innerhalb einer sehr kurzen Zeit überstreicht und damit den Laser mit hoher Sicherheit zündet. Mit der Aufladung des Kondensators C 3 sperrt dieser die vom Multivibrator abgegebene Gleichspannung (H-Potential) und die mit Hilfe der Einstellwiderstände R 6 und R 7 eingestellte Steuerspannung U-St3 wird über die Diode D 3 an den Steuereingang 12 des Thyristorstellers 1 gelegt,. Damit werden die Thyristoren mit einem Zündwinkel angesteuert, der am Ausgang den geforderten Entladestrom über die Entladungsstrecken 5-1 . 5 η einstellt. Voraussetzung dazu ist, daß alle Entla-room still dressed. Thus, on the one hand derived from the thyristor 1 synchronization pulses on the normally open K 1.1 grounded and on the other hand, the supply voltage UV through the resistor R 8, the tap of the adjustment resistor R 9 and the diode D 4 to the control input 12 of the Thyristorstellers 1 and the thyristors are driven with the control voltage U-StI set via the adjusting resistor R 9 or the ignition angle resulting therefrom, and the smoothing capacitor C 4 is charged with the resulting output voltage. After appropriate discharge of the capacitor C 1, the relay K 1 drops off delayed. the opener K 1.2 closes and thus switches on the ignition control, while with the opening of the closer K 1 1 the next synchronization pulse precisely with the zero crossing of the line input voltage drives the transistor T 1 whose output signal differs from the downstream differentiating element 8 and to the input of the bistable multivibrator 9 is placed. As a result, the bistable multivibrator 9 switches from the L to the Η state and outputs a higher output voltage at its output. This corresponds to the value of the control voltage U-St2-This sudden voltage change is first passed fully through the capacitor C 3 and the diode D 3 (in the form of a needle pulse) to the control input 12 of the Thyristorstellers 1, so that the thyristors are fully open (firing angle d = 0) As a result, a steep ignition voltage pulse is emitted at the output, which sweeps over the ignition voltage range of all involved discharge paths (5.1 ··· 5.n) within a very short time and thus ignites the laser with high reliability. With the charging of the capacitor C 3, this blocks the output from the multivibrator DC voltage (H potential) and set using the adjustment resistors R 6 and R 7 control voltage U-St3 is applied via the diode D 3 to the control input 12 of the Thyristorstellers 1, , In order for the thyristors are driven with a firing angle at the output of the required discharge current through the discharge paths 5-1. 5 η. The prerequisite for this is that all discharges

dungsstrecken 5.1 -·- 5-n gezündet sind, so daß über alle Meßwiderstände R 11 .., R m eine entsprechende Spannung abfällt, die die jeweils zugehörigen Relais K 11 ...Km ansteuert i so daß alle Öffner K 11.1 ... K m.1 geöffnet werden. Ist jedoch eine der Entladungsstrecken 5.1 ... 5-n nicht gezündet, so wird das zugehörige Relais K 11 ...Km nicht angesteuert und der wiederum dazu gehörige Öffner K 11 1 ... K m.1 bleibt geschlossen, so daß nach Ablauf einer einstellbaren Zeit das Relais K 2 anzieht, den zugehörigen Öffner K 2.1 öffnet; damit die Zündimpulssperre wieder sperrt und damit letztendlich die Hochspannung abschaltet.dung stretch 5.1 - · - are ignited 5-n, so that all the measurement resistors R 11 .., R m drops a corresponding voltage which drives the respective associated relay K 11 ... Km i so that all openers K 11.1 ... K m.1 to be opened. If, however, one of the discharge sections 5.1... 5-n is not ignited, the associated relay K 11... Km is not actuated, and the associated normally closed contact K 11 1... K m.1 remains closed, so that after Expiry of an adjustable time, the relay K 2 attracts, the corresponding opener K 2.1 opens ; so that the Zündimpulssperre locks again and thus ultimately turns off the high voltage.

Claims (1)

J3TJ3T Erfindungsanspruchinvention claim Schaltungsanordnung zum Zünden von Gaslasern und Gaslaserverstärkern mit mehreren gekoppelten Teilentladungsstrecken., die mit axialer Gleichstromentladung betrieben werden, vorzugsweise mit Resonatoranordnungen mit mehrfacher Faltung und jeweils zwei gegenüberliegenden Teilentladungsstrecken; deren Kathoden auf Erdpotential liegen und deren Anoden einen geringen Abstand zueinander aufweisen7 unter Verwendung eines primärseitig über Thyristoren gesteuerten Hochspannungstransformators mit nachgeschalteter Zweiweg-Gleichrichtung und Glättung der pulsierenden Gleichspannung mittels Glättungskondensatoren; gekennzeichnet durch das Vorladen der Glättungskondensatoren auf eine Spannung, unter dem Wert der Zündspannung der einzelnen Teilentladungsstrecken und der darauf folgenden in bekannter Weise' durchgeführten Zündung des Lasers durch kurzzeitige Verkleinerung des Zündwinkels der Thyristoren auf den Wert Null synchron mit dem Nulldurchgang der Sinusspannung des Netzes.Circuit arrangement for igniting gas lasers and gas laser amplifiers having a plurality of coupled partial discharge paths., Which are operated with axial DC discharge, preferably with multiple convolution resonator arrangements and two opposite partial discharge paths ; their cathodes are at ground potential and their anodes have a small distance from each other 7 using a high-voltage transformer controlled on the primary side via thyristors with downstream two-way rectification and smoothing of the pulsating DC voltage by means of smoothing capacitors ; characterized by the precharging of the smoothing capacitors to a voltage below the value of the ignition voltage of the individual partial discharge paths and the subsequent in a known manner 'carried out ignition of the laser by briefly reducing the firing angle of the thyristors to the value of zero synchronously with the zero crossing of the sine wave voltage of the network. Hierzu ein Blatt ZeichnungFor this a sheet drawing
DD24746383A 1983-01-26 1983-01-26 CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TURNING GAS LASERS AND GAS LASER AMPLIFIERS DD225883A3 (en)

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