JP2001217492A - Discharge excited gas laser device - Google Patents

Discharge excited gas laser device

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JP2001217492A
JP2001217492A JP2000023792A JP2000023792A JP2001217492A JP 2001217492 A JP2001217492 A JP 2001217492A JP 2000023792 A JP2000023792 A JP 2000023792A JP 2000023792 A JP2000023792 A JP 2000023792A JP 2001217492 A JP2001217492 A JP 2001217492A
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JP
Japan
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magnetic
capacitor
discharge
magnetic switch
discharge electrode
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JP2000023792A
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Inventor
Toyoji Inoue
豊治 井上
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high output and stabilize the laser light emission by reducing a floating inductance between a magnetic switch in the final stage of a magnetic pulse compression circuit and a discharge electrode of a discharge excited gas laser device. SOLUTION: The discharge electrodes E1, E2 are formed in a slender shape. On the side face of the discharge electrode E1, peaking capacitors CP are disposed along the longitudinal direction of the discharge electrode E1. A slender loop-like core of the magnetic switch SR3 which has nearly the same length as that of the discharge electrode E1 is disposed on top of the discharge electrode E1. The core is so disposed that the longitudinal direction of the core may agree with the longitudinal direction of the discharge electrode E1. Capacitors C2 are disposed near the peaking capacitors CP and around the core of the magnetic switch SR3. The peaking capacitors CP are connected to the capacitors C2 through wire connecting section installed in the discharge electrode E1 and the magnetic switch SR3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧パルス発生
用の磁気圧縮装置を備えた放電励起型レーザ装置に関
し、更に詳細には、磁気パルス圧縮回路が発生する高電
圧パルスを印加して放電電極間に放電を生じさせレーザ
発振する放電励起ガスレーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge excitation type laser device provided with a magnetic compression device for generating a high voltage pulse, and more particularly, to discharge by applying a high voltage pulse generated by a magnetic pulse compression circuit. The present invention relates to a discharge excitation gas laser device that generates a discharge between electrodes and oscillates a laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】エキシマレーザ、フッ素レーザ、TEA
−CO2 レーザ等の放電励起型レーザは、放電電極間に
おいて短時間に放電を繰返しパルスレーザを発振する。
放電電極には短時間に高電圧を供給する必要があり、高
電圧パルス発生回路が設けられる。放電励起型レーザ装
置に用いる高電圧パルス発生回路として、磁気パルス圧
縮回路が知られている。図5に、放電励起型レーザ装置
に設けられる一般的な高電圧パルス発生回路の構成を示
す。図5の構成は、可飽和リアクトルからなる磁気スイ
ッチSR2,SR3を用いた2段の磁気パルス圧縮回路
を含む例であり、図中点線で囲まれた部分が2段の磁気
パルス圧縮回路である。該高電圧パルス発生回路の動作
を以下に説明する。
2. Description of the Related Art Excimer laser, fluorine laser, TEA
Discharge excitation type laser of -CO 2 laser or the like oscillates a pulsed laser repeatedly in a short time discharge between the discharge electrodes.
It is necessary to supply a high voltage to the discharge electrode in a short time, and a high voltage pulse generation circuit is provided. 2. Description of the Related Art A magnetic pulse compression circuit is known as a high-voltage pulse generation circuit used in a discharge excitation type laser device. FIG. 5 shows a configuration of a general high-voltage pulse generation circuit provided in a discharge excitation type laser device. The configuration of FIG. 5 is an example including a two-stage magnetic pulse compression circuit using magnetic switches SR2 and SR3 made of a saturable reactor, and a portion surrounded by a dotted line in the figure is a two-stage magnetic pulse compression circuit. . The operation of the high voltage pulse generation circuit will be described below.

【0003】(1) 高圧電源(充電器)1から、電荷がコ
ンデンサC0に、インダクタンスL1を通してチャージ
される。 (2) スイッチSWは半導体スイッチであり、例えばIG
BTが使われる。スイッチSWが閉じてオンとなり、コ
ンデンサC0、磁気スイッチSR1、スイッチSW、コ
ンデンサC1のループに電流が流れ、コンデンサC0に
チャージされた電荷が、コンデンサC1に移行する。 (3) その際、チャージ後のコンデンサC0には20〜3
0kVの高電圧が印加されているので、スイッチオン時
には、スイッチSW(以下、半導体スイッチSWとも称
する)にも同様の電圧がかかる。半導体スイッチモジュ
ールの定格電圧は、通常、数kVであるため、耐電圧の
関係上、半導体スイッチSWは半導体スイッチモジュー
ルを複数直列に接続して構成される。しかしながら、複
数の半導体スイッチモジュールは、スイッチオンさせる
ためのゲート信号が入力した時、すべてが完全に同タイ
ミングでオンするわけでなく、わずかにばらつきがあ
る。そのため、ゲート信号入力後、オンしているモジュ
ールとまだオンしていないモジュールとが瞬間的に存在
する。よって、複数直列に接続された半導体スイッチモ
ジュールのうち、オンしていないモジュールに定格電圧
より大きい過電圧がかかり、破損する恐れがある。
(1) Electric charge is charged from a high-voltage power supply (charger) 1 to a capacitor C0 through an inductance L1. (2) The switch SW is a semiconductor switch, for example, IG
BT is used. The switch SW is closed and turned on, a current flows through the loop of the capacitor C0, the magnetic switch SR1, the switch SW, and the capacitor C1, and the electric charge charged in the capacitor C0 transfers to the capacitor C1. (3) At that time, 20 to 3
Since a high voltage of 0 kV is applied, a similar voltage is applied to the switch SW (hereinafter, also referred to as a semiconductor switch SW) when the switch is turned on. Since the rated voltage of the semiconductor switch module is usually several kV, the semiconductor switch SW is configured by connecting a plurality of semiconductor switch modules in series in terms of withstand voltage. However, when a gate signal for turning on a plurality of semiconductor switch modules is input, not all of the semiconductor switch modules are turned on at exactly the same timing, and there are slight variations. Therefore, after the gate signal is input, a module that is turned on and a module that is not turned on exist momentarily. Therefore, out of a plurality of semiconductor switch modules connected in series, an over-voltage higher than the rated voltage is applied to a module that is not turned on, and may be damaged.

【0004】ここで、各半導体スイッチモジュールに並
列にダイオード、コンデンサ等からなる周知のスナバ回
路(図示略)を設け、更に、可飽和リアクトルからなる
磁気アシストSR1を回路内に挿入しておく。磁気アシ
ストSR1は半導体スイッチモジュールがすべてオンと
なったあと、飽和するよう設計される。ゲート信号入力
時には、上記高電圧は磁気アシストSR1にかかってい
る。そして、半導体モジュールのうちオンしていない半
導体スイッチモジュールにも電圧がかかるが、スナバ回
路によりこの半導体スイッチモジュールでの電圧上昇は
緩やかになり、半導体スイッチモジュールがすべてオン
となる時間経過しても定格電圧を超えるまでは上昇しな
い。よって、ゲート信号入力後、複数直列に接続された
半導体スイッチモジュールにおいて、オンしているもの
とまだオンしていないものとが瞬間的に存在する期間に
おいても、オンしていない半導体スイッチモジュールに
過電圧がかからないので、破損する恐れがなくなる。こ
のようにスナバ回路とともに磁気アシストSR1により
半導体スイッチSWの保護が行われる回路は、通常、磁
気アシスト回路と呼ばれる。
Here, a well-known snubber circuit (not shown) comprising a diode, a capacitor and the like is provided in parallel with each semiconductor switch module, and a magnetic assist SR1 comprising a saturable reactor is inserted in the circuit. The magnetic assist SR1 is designed to be saturated after all the semiconductor switch modules are turned on. When a gate signal is input, the high voltage is applied to the magnetic assist SR1. Voltage is also applied to the semiconductor switch modules that are not turned on among the semiconductor modules, but the voltage rise in the semiconductor switch modules is moderated by the snubber circuit, and the rated voltage is maintained even after the time when all the semiconductor switch modules are turned on. It does not rise until the voltage is exceeded. Therefore, after a gate signal is input, even when a plurality of semiconductor switch modules connected in series are turned on and not yet turned on instantaneously, an overvoltage is applied to the semiconductor switch modules that are not turned on. Since it is not covered, there is no risk of damage. Such a circuit in which the semiconductor switch SW is protected by the magnetic assist SR1 together with the snubber circuit is usually called a magnetic assist circuit.

【0005】(4) コンデンサC1の電圧の時間積分値が
磁気スイッチSR2の特性で決まる限界値に達すると、
磁気スイッチSR2が飽和して、コンデンサC1、コン
デンサC2、磁気スイッチSR2のループに電流が流
れ、コンデンサC1の電荷がコンデンサC2に移行す
る。このとき、電流のパルス幅が圧縮される。このパル
ス圧縮比率は、磁気スイッチSR2のコアに巻かれる配
線のターン数及びコアの断面積に依存する。このような
回路は磁気圧縮パルス回路と呼ばれる。 (5) その後、コンデンサC2における電圧V2の時間積
分値が磁気スイッチSR3の特性で決まる限界値に達す
ると、磁気スイッチSR3が飽和し、コンデンサC2、
ピーキングコンデンサCP、磁気スイッチSR3のルー
プに電流が流れ、コンデンサC2の電荷がピーキングコ
ンデンサCPに移行し、ピーキングコンデンサCPが充
電される。このとき、電流のパルスが圧縮される。この
パルス圧縮比率は、磁気スイッチSR3のコアに巻かれ
る配線のターン数及びコアの断面積に依存する。 (6) 充電が進むにつれてピーキングコンデンサCPの電
圧Vpが上昇し、この電圧Vpがある値Vbに達する
と、放電電極E1,E2間のレーザガスが絶縁破壊され
て主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起
され、レーザ光が発生する。なお、主放電が発生する前
に、図示しない予備電離手段により放電電極E1,E2
間のレーザ媒質であるレーザガスが予備電離される。
(4) When the time integral value of the voltage of the capacitor C1 reaches a limit value determined by the characteristics of the magnetic switch SR2,
The magnetic switch SR2 is saturated, a current flows through the loop of the capacitor C1, the capacitor C2, and the magnetic switch SR2, and the electric charge of the capacitor C1 is transferred to the capacitor C2. At this time, the pulse width of the current is compressed. This pulse compression ratio depends on the number of turns of the wiring wound around the core of the magnetic switch SR2 and the cross-sectional area of the core. Such a circuit is called a magnetic compression pulse circuit. (5) Thereafter, when the time integral value of the voltage V2 in the capacitor C2 reaches a limit value determined by the characteristics of the magnetic switch SR3, the magnetic switch SR3 saturates and the capacitor C2,
A current flows through the loop of the peaking capacitor CP and the magnetic switch SR3, and the electric charge of the capacitor C2 transfers to the peaking capacitor CP, and the peaking capacitor CP is charged. At this time, the current pulse is compressed. This pulse compression ratio depends on the number of turns of the wiring wound around the core of the magnetic switch SR3 and the cross-sectional area of the core. (6) As the charging proceeds, the voltage Vp of the peaking capacitor CP increases. When the voltage Vp reaches a certain value Vb, the laser gas between the discharge electrodes E1 and E2 is broken down, and the main discharge starts. Excites the laser medium to generate laser light. Before the main discharge occurs, the discharge electrodes E1, E2
The laser gas, which is the laser medium between them, is preionized.

【0006】(7) この後、主放電によりピーキングコン
デンサCPの電圧が急速に低下し、やがて充電開始前の
状態に戻る。 (8) このような放電動作がスイッチSWのスイッチング
動作によって繰り返し行われることにより、所定の繰り
返し周波数でパルスレーザ発振が行われる。 (9) ここで、磁気スイッチおよびコンデンサとで構成さ
れる各段の容量移行回路のインダクタンスを後段に行く
にしたがって小さくなるように設定することにより、各
段を流れる電流パルスのピーク値が順次高くなり、か
つ、そのパルス幅が順次狭くなるようなパルス圧縮動作
が行われ、放電電極E1,E2間に短いパルスの強い放
電が実現される。これにより、放電電極間でグロー放電
が安定に維持されて、レーザ発光の安定性が増大し、ま
た、レーザの発光効率も向上する。
(7) Thereafter, the voltage of the peaking capacitor CP drops rapidly due to the main discharge, and eventually returns to the state before the start of charging. (8) Such a discharging operation is repeatedly performed by the switching operation of the switch SW, whereby pulse laser oscillation is performed at a predetermined repetition frequency. (9) Here, the peak value of the current pulse flowing through each stage is sequentially increased by setting the inductance of the capacitance transfer circuit of each stage composed of the magnetic switch and the capacitor so as to decrease as going to the subsequent stage. In addition, a pulse compression operation is performed such that the pulse width becomes narrower sequentially, and a strong discharge of a short pulse is realized between the discharge electrodes E1 and E2. As a result, the glow discharge is stably maintained between the discharge electrodes, and the stability of laser emission is increased, and the emission efficiency of the laser is also improved.

【0007】図5に示した回路おける磁気スイッチSR
2〜SR3のパルス幅を圧縮する性能(圧縮性能)は、
磁気スイッチ飽和後のインダクタンスが小さいほど良く
なることが知られている。該インダクタンスを小さくす
るためには、以下のように磁気パルス圧縮回路の「コン
デンサの寄生インダクタンスを小さくする」、「磁気ス
イッチのコイルのインダクタンスを小さくする」、「浮
遊インダクタンスを小さくする」の3つの方法が考えら
れる。
The magnetic switch SR in the circuit shown in FIG.
The performance (compression performance) of compressing the pulse width of 2 to SR3 is
It is known that the smaller the inductance after saturation of the magnetic switch, the better. In order to reduce the inductance, the magnetic pulse compression circuit is required to reduce the parasitic inductance of the capacitor, reduce the inductance of the magnetic switch coil, and reduce the stray inductance as follows. A method is conceivable.

【0008】 コンデンサの寄生インダクタンスを小
さくするためには、コンデンサC0、C1、C2、CP
を各々並列に複数なるべく多く設ければよい。 磁気スイッチのコイルのインダクタンスを小さくす
るためには、磁気スイッチSR2〜SR3のコアの巻線
を並列に複数なるべく多く設ければよい。上記、の
ように構成すると、磁気パルス圧縮回路の実際の構成は
図6のようになる。同図において、C11 〜C1k 、C
1 〜C2m ,CP1 〜CPn の並列回路はそれぞれ前
記したコンデンサC1,C2,CPに相当し、SR21
〜SR2m 、SR31 〜SR3n はそれぞれ前記した磁
気スイッチSR2,SR3に相当する。なお、同図では
磁気アシスト回路等は省略されている。 浮遊インダクタンスを小さくするためには、コンデ
ンサC21 〜C2m −磁気スイッチSR3−コンデンサ
CP1 〜CPn ,コンデンサC11 〜C1k −磁気スイ
ッチSR2−コンデンサC21 〜C2n を結ぶ配線を短
くすればよい。したがって、磁気パルス圧縮回路におい
ては、複数のコンデンサを磁気スイッチに近接して配置
し、また、各コンデンサからの配線を、磁気スイッチの
コアに並列に巻く構成が一般的に採用される。
In order to reduce the parasitic inductance of the capacitor, the capacitors C0, C1, C2, CP
May be provided in parallel as many as possible. In order to reduce the inductance of the coil of the magnetic switch, a plurality of core windings of the magnetic switches SR2 to SR3 may be provided as many as possible in parallel. With the above configuration, the actual configuration of the magnetic pulse compression circuit is as shown in FIG. In the figure, C1 1 ~C1 k, C
The parallel circuits of 2 1 to C 2 m and CP 1 to CP n correspond to the capacitors C 1, C 2 and CP, respectively, and SR 2 1
To SR2 m and SR3 1 to SR3 n correspond to the above-described magnetic switches SR2 and SR3, respectively. Note that the magnetic assist circuit and the like are omitted in FIG. To reduce the stray inductance, the capacitor C2 1 -C2 m - short connections connecting the magnetic switch SR2- capacitor C2 1 -C2 n - magnetic switch SR3- capacitor CP 1 ~ CP n, the capacitor C1 1 to C1 k I just need. Therefore, in the magnetic pulse compression circuit, a configuration is generally adopted in which a plurality of capacitors are arranged close to the magnetic switch, and wiring from each capacitor is wound in parallel with the core of the magnetic switch.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】磁気パルス圧縮回路で
使用される磁気アシストSR1および磁気スイッチSR
2,SR3はコイルであり、そのコアはリボン状の強磁
性体材料を多重に巻いたものが良く使用される。したが
ってその形状は、円形(円筒)状のものが一般的であ
る。このため、以下に説明するように磁気パルス圧縮回
路が占有する面積が大きくなる、浮遊インダクタンスが
増加するという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION Magnetic assist SR1 and magnetic switch SR used in a magnetic pulse compression circuit
2, SR3 is a coil whose core is often formed by winding a ribbon-shaped ferromagnetic material in multiple layers. Therefore, the shape is generally circular (cylindrical). For this reason, as described below, there is a problem that the area occupied by the magnetic pulse compression circuit increases and the stray inductance increases.

【0010】(1)磁気パルス圧縮回路が占有する面積
の問題。 磁気パルス圧縮回路には、上記のように複数の磁気スイ
ッチが含まれる。また、磁気アシストSR1も同様のコ
イルである。したがって、レーザ装置内に、円形状のコ
アを有するコイルを複数設けることになる。これらを平
面上に並べて配置すると、コイルの占有する面積が大き
くなる。それに伴いレーザ装置も大型化する。例えば、
米国特許第5,315,611号明細書のFig.4に
は、上記背景技術にて説明したものと同様の磁気パルス
圧縮回路の配置構成が示されている。上記明細書のFi
g.4において、40は磁気パルス圧縮回路の第1ステ
ージ、120は第2ステージ、190は第3ステージで
ある。各ステージの円筒形状の部分が、磁気スイッチの
コアの部分である(同明細書のFig6A、7B、8B
に詳細構成が示されている)。また、30、60、13
0、200がコンデンサであり、コアの周囲に複数配置
されている。同図に示されるように、磁気スイッチを平
面上に並べて配置すると、磁気パルス圧縮回路の占有面
積が広くなる。
(1) The problem of the area occupied by the magnetic pulse compression circuit. The magnetic pulse compression circuit includes a plurality of magnetic switches as described above. The magnetic assist SR1 is a similar coil. Therefore, a plurality of coils having a circular core are provided in the laser device. When these are arranged side by side on a plane, the area occupied by the coil increases. Accordingly, the size of the laser device also increases. For example,
See FIG. 5 of U.S. Pat. No. 5,315,611. FIG. 4 shows an arrangement of a magnetic pulse compression circuit similar to that described in the background art. Fi in the above specification
g. In 4, a reference numeral 40 denotes a first stage of the magnetic pulse compression circuit, 120 denotes a second stage, and 190 denotes a third stage. The cylindrical portion of each stage is the core of the magnetic switch (FIGS. 6A, 7B, 8B in the same specification).
The detailed configuration is shown in FIG. Also, 30, 60, 13
Reference numerals 0 and 200 denote capacitors, and a plurality of capacitors are arranged around the core. As shown in the drawing, when the magnetic switches are arranged side by side on a plane, the area occupied by the magnetic pulse compression circuit is increased.

【0011】(2)浮遊インダクタンスの問題。 前記したように、磁気パルス圧縮回路全体における浮遊
インダクタンスは小さくすべきである。しかし、前記図
5に示した磁気パルス圧縮回路の最終段にあたるコンデ
ンサC2−磁気スイッチSR3−ピーキングコンデンサ
CPの浮遊インダクタンスが特に問題となる。すなわ
ち、浮遊インダクタンスを減少させるためには、図7に
示すようにコンデンサC2−磁気スイッチSR3−ピー
キングコンデンサCPで囲まれる同図斜線部分の面積を
できるだけ小さくすることが望ましい。図8に、コンデ
ンサC2からピーキングコンデンサCPに、エネルギー
(電圧)が移行するスピードを示す。同図の横軸は時
間、縦軸は放電電圧を示す。同図のに示すように移行
スピードが速いと十分な放電電圧VBで放電するが、同
図のに示すように移行スピードが遅いと低い電圧で放
電が生じ、レーザの発光エネルギーが小さくなる。すな
わち、移行スピードを速くするためには、前記図7に示
したC2−SR3−CP−グランドが作る面積(図7の
斜線部分)を小さくし、浮遊インダクタンスを小さくす
る必要がある。
(2) The problem of stray inductance. As described above, the stray inductance in the entire magnetic pulse compression circuit should be small. However, the floating inductance of the capacitor C2-magnetic switch SR3-peaking capacitor CP, which is the final stage of the magnetic pulse compression circuit shown in FIG. That is, in order to reduce the stray inductance, it is desirable to reduce the area of the hatched portion surrounded by the capacitor C2, the magnetic switch SR3 and the peaking capacitor CP as shown in FIG. FIG. 8 shows the speed at which energy (voltage) transfers from the capacitor C2 to the peaking capacitor CP. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents discharge voltage. When the transition speed is high as shown in the figure, discharge occurs at a sufficient discharge voltage VB. However, as shown in the figure, when the transition speed is low, discharge occurs at a low voltage and the light emission energy of the laser decreases. That is, in order to increase the transition speed, it is necessary to reduce the area (shaded portion in FIG. 7) formed by the C2-SR3-CP-ground shown in FIG. 7 and reduce the stray inductance.

【0012】図9に、コンデンサC2、磁気スイッチS
R3、ピーキングコンデンサCP、及び放電電極E1,
E2の配置例を模式図として示す。同図に示すように、
放電電極E1,E2の形状は細長く、放電電極E1に複
数のピーキングコンデンサCP1 〜CPn が該電極E1
の長手方向に沿って並べて配置され、ピーキングコンデ
ンサCP1 〜CPn の一方端が電極E1に接続され、他
方端は接地される。また、円形状のコアを有する磁気ス
イッチSR3が、配線の距離が短くなるようにピーキン
グコンデンサCP1 〜CPn が接続された放電電極E1
の直上に置かれる。複数のコンデンサC21 ,C22
…は円形コアの周辺に並べて置かれ、各コンデンサC2
1 ,C22 ,…の一方端からの配線は、磁気スイッチS
R3のコアに並列に巻かれ(図9では1ターン巻かれた
場合を示しているが実際には例えば2ターン程度巻かれ
る)、それぞれ放電電極E1上に取り付けられた配線接
続部Pに接続される。またコンデンサC21 ,C22
…の他方端は接地される。図9では、コンデンサC2を
2個、ピーキングコンデンサCPを3個しか描いていな
いが、実際には、C2はSRのコアのまわりに、CPは
電極の両側に、それぞれ多数並べられている。また、コ
ンデンサC2とCP、およびCPが接続されていない電
極とは、グランドを介して接続される。
FIG. 9 shows a capacitor C2 and a magnetic switch S
R3, peaking capacitor CP, and discharge electrode E1,
An example of the arrangement of E2 is shown as a schematic diagram. As shown in the figure,
The shape of the discharge electrodes E1, E2 is elongated, a plurality of peaking to the discharge electrode E1 capacitor CP 1 ~ CP n is the electrode E1
Are arranged side by side along a longitudinal direction, the one end of the peaking capacitor CP 1 ~ CP n is connected to the electrode E1, the other ends are grounded. Further, the magnetic switch SR3 having a circular core, the distance of the wiring is connected to the peaking capacitor CP 1 ~ CP n to be shorter discharge electrodes E1
Placed directly above. A plurality of capacitors C2 1, C2 2,
Are arranged side by side around the circular core, and each capacitor C2
1, C2 2, ... wires from one end of the magnetic switch S
It is wound in parallel with the core of R3 (FIG. 9 shows a case where it is wound one turn, but in reality it is wound, for example, about two turns), and is connected to the wiring connection part P attached on the discharge electrode E1. You. The capacitors C2 1 , C2 2 ,
Are grounded. Although only two capacitors C2 and three peaking capacitors CP are illustrated in FIG. 9, a large number of C2s are actually arranged around the SR core, and CPs are arranged on both sides of the electrodes. Further, the capacitors C2 and CP, and the electrodes to which CP is not connected are connected via ground.

【0013】図10に、図9の構成を同図の矢印A方向
から見た図を示す。同図に示すように、コンデンサC2
の一方端からの配線は、磁気スイッチSR3を介し、放
電電極E1の配線接続部Pに接続される。該配線接続部
Pは、SR3コアの形状が円形であるため、コアの中心
部付近にしか設けることができない。したがって、配線
接続部Pから各ピーキングコンデンサCPまでの距離
が、それぞれ異なることとなる。このため、〔コンデン
サC2−磁気スイッチSR3−ピーキングコンデンサC
Pの距離〕も異なる。例えば、図9においては、〔C2
1 −SR3−CP1 の距離〕>〔C22 −SR3−CP
2 の距離〕となる。〔コンデンサC2−磁気スイッチS
R3−ピーキングコンデンサCPの距離〕が長くなる配
線ルートにおいては、浮遊インダクタンスが大きくな
り、磁気スイッチSR3の圧縮性能が低下する。さら
に、各配線ルートの距離が異なるので、発生する浮遊イ
ンダクタンスも異なり、放電電極にかかる電圧も部分的
に異なる。その結果、電極全体で生じる放電が、部分的
に不均一となり、レーザ発光が不安定になる。
FIG. 10 shows the configuration of FIG. 9 as viewed from the direction of arrow A in FIG. As shown in FIG.
Is connected to the wiring connection portion P of the discharge electrode E1 via the magnetic switch SR3. Since the shape of the SR3 core is circular, the wiring connection portion P can be provided only near the center of the core. Therefore, the distance from the wiring connection portion P to each peaking capacitor CP is different. Therefore, [Capacitor C2-magnetic switch SR3-peaking capacitor C
P distance] is also different. For example, in FIG. 9, [C2
1 distance of -SR3-CP 1]> [C2 2 -SR3-CP
2 distance]. [Capacitor C2-magnetic switch S
In the wiring route where the distance [R3—the distance of the peaking capacitor CP] is long, the stray inductance increases and the compression performance of the magnetic switch SR3 decreases. Further, since the distances between the wiring routes are different, the generated stray inductances are different, and the voltages applied to the discharge electrodes are partially different. As a result, the discharge generated in the entire electrode becomes partially non-uniform, and the laser emission becomes unstable.

【0014】本発明は上記した事情に鑑みなされたもの
であって、本発明の目的は、磁気パルス圧縮回路の占有
面積を小さくするとともに、最終段の磁気スイッチと放
電電極での浮遊インダクタンスを小さくして、コンデン
サC2からピーキングコンデンサCPに、エネルギーが
移行するスピードを速くし、十分な放電電圧で放電さ
せ、レーザの発光エネルギーを大きくすること、また、
〔コンデンサC2−磁気スイッチSR3−ピーキングコ
ンデンサCPの距離〕を各配線ルートにおいて均一にな
るようにして、放電電極全体で均一な放電が生じるよう
にして、レーザ発光を安定にすることにより、繰り返し
特性を向上させ高出力が得られるようにすることであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the area occupied by a magnetic pulse compression circuit and to reduce the stray inductance between a magnetic switch and a discharge electrode in the final stage. Then, the speed at which the energy is transferred from the capacitor C2 to the peaking capacitor CP is increased, the discharge is performed at a sufficient discharge voltage, and the emission energy of the laser is increased.
By making [the distance between the capacitor C2, the magnetic switch SR3, and the peaking capacitor CP] uniform in each wiring route, uniform discharge is generated in the entire discharge electrode, and the laser emission is stabilized, so that the repetitive characteristics are obtained. And high output can be obtained.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明においては、放電
励起ガスレーザ装置の磁気パルス圧縮回路を次のように
構成する。 (1)放電電極を細長い形状とし、該放電電極の接地さ
れていない方の電極の側面に、第1のコンデンサ(ピー
キングコンデンサCP)を放電電極の長手方向に沿って
配置し、接地されていない放電電極の上部に、上記放電
電極の長さと同程度の長さの、細長いループ状の上記磁
気スイッチのコアを設置し、その長手方向が上記放電電
極の長手方向と一致するように配置する。そして、第2
のコンデンサ(コンデンサC2)を、上記第1のコンデ
ンサの近傍に、上記磁気スイッチのコアの周辺に沿って
配置し、上記第1のコンデンサを、上記放電電極に取付
けられた配線接続部および上記磁気スイッチを介して複
数の第2のコンデンサに接続する。 (2)上記(1)において、第1のコンデンサと同数の
第2のコンデンサを設け、第2のコンデンサを第1のコ
ンデンサと1対1に対応付けて磁気スイッチのコアの周
辺に沿って配置する。 (3)上記(1)(2)において、磁気パルス圧縮回路
の複数の磁気スイッチのコアを上下方向に積み重ねる。 本発明においては、上記構成としたので、発生する浮遊
インダクタンスを小さくでき、レーザ出力エネルギーを
大きくすることが可能となる。また、各配線間の浮遊イ
ンダクタンスがほぼ同じにすることができるので、電極
全体で生じる放電が均一となり、レーザ発光が安定す
る。さらに、磁気アシスト及び各磁気スイッチを縦に積
むことにより、磁気圧縮回路を配置する面積を小さくす
ることができる。
According to the present invention, a magnetic pulse compression circuit of a discharge excitation gas laser device is configured as follows. (1) The discharge electrode is elongated and a first capacitor (peaking capacitor CP) is arranged along the longitudinal direction of the discharge electrode on the side of the non-grounded electrode of the discharge electrode, and is not grounded. An elongated loop-shaped core of the magnetic switch having a length substantially equal to the length of the discharge electrode is provided above the discharge electrode, and is disposed so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the discharge electrode. And the second
The capacitor (capacitor C2) is disposed in the vicinity of the first capacitor along the periphery of the core of the magnetic switch, and the first capacitor is connected to the wiring connection portion attached to the discharge electrode and the magnetic capacitor. Connected to a plurality of second capacitors via switches. (2) In the above (1), the same number of second capacitors as the first capacitors are provided, and the second capacitors are arranged along the periphery of the core of the magnetic switch in one-to-one correspondence with the first capacitors. I do. (3) In the above (1) and (2), the cores of a plurality of magnetic switches of the magnetic pulse compression circuit are vertically stacked. In the present invention, since the above configuration is adopted, the generated stray inductance can be reduced, and the laser output energy can be increased. Further, since the stray inductances between the wirings can be made substantially the same, the discharge generated in the entire electrodes becomes uniform, and the laser emission is stabilized. Further, by vertically stacking the magnetic assist and each magnetic switch, the area for disposing the magnetic compression circuit can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例のコンデン
サC2(請求項における第2のコンデンサに相当)、磁
気スイッチSR3、ピーキングコンデンサCP(請求項
における第1のコンデンサに相当)及び放電電極E1,
E2の配置例を模式的に示した図である。同図に示すよ
うに、本実施例においては、最終段の磁気スイッチSR
3のコアの形状を細長いループ形状(以下、長円形状と
いう)とする。すなわち、リボン状の強磁性体材料を巻
いて磁気スイッチSR3のコアを製作する時、長円形状
に巻く。ピーキングコンデンサCP1 〜CPn は、前記
図9と同様、該電極E1の長手方向に沿って並べて接続
され、上記磁気スイッチSR3は、ピーキングコンデン
サCP1 〜CPn が接続された電極の直上に置かれる。
FIG. 1 shows a capacitor C2 (corresponding to a second capacitor in the claims), a magnetic switch SR3, a peaking capacitor CP (corresponding to a first capacitor in the claims) and discharge of an embodiment of the present invention. Electrodes E1,
It is the figure which showed the example of arrangement | positioning of E2 typically. As shown in the figure, in the present embodiment, the last-stage magnetic switch SR
The core of No. 3 has an elongated loop shape (hereinafter referred to as an elliptical shape). That is, when manufacturing the core of the magnetic switch SR3 by winding a ribbon-shaped ferromagnetic material, the core is wound in an elliptical shape. Peaking capacitor CP 1 ~ CP n, similarly to FIG. 9, connected side by side along the longitudinal direction of the electrode E1, the magnetic switch SR3 is location directly above the electrode to which the peaking capacitor CP 1 ~ CP n connected I will

【0017】複数のコンデンサC21 〜C2m は上記長
円形状のコアの周辺に並べて置かれ、各コンデンサC2
1 〜C2m の一方端からの配線は、磁気スイッチSR3
のコアに並列に巻かれ(図1では1ターン巻かれた場合
を示しているが前記したように実際には例えば2ターン
程度巻かれる)、それぞれ放電電極E1上に取り付けら
れた配線接続部P1〜P3に接続される。また、コンデ
ンサC21 〜C2m の他方端は接地される。コンデンサ
C21 〜C2m の数とピーキングコンデンサCP1 〜C
n の数は必ずも一致させる必要がないが両者の数を一
致させることにより、〔コンデンサC2−磁気スイッチ
SR3−ピーキングコンデンサCPの距離〕を各配線ル
ートで最小にできるので、浮遊インダクタンスをさらに
低減させることができる。
A plurality of capacitors C2 1 to C2 m are arranged side by side around the above-mentioned elliptical core,
The wiring from one end of 1 to C2 m is connected to the magnetic switch SR3.
(FIG. 1 shows a case where one turn is wound, but in reality, for example, about two turns are wound as described above), and the wiring connection portions P1 attached to the discharge electrodes E1 respectively To P3. The other end of the capacitor C2 1 -C2 m is grounded. Number of capacitors C2 1 to C2 m and peaking capacitors CP 1 to C
It is not always necessary to match the numbers of P n , but by matching the numbers of both, [the distance between the capacitor C 2 -the magnetic switch SR 3 -the peaking capacitor CP] can be minimized in each wiring route, so that the stray inductance is further reduced. Can be reduced.

【0018】図2に、図1の構成を同図の矢印A方向か
ら見た図を示す。同図に示すように、磁気スイッチSR
3のコアの長手方向と、放電電極E1,E2の長手方向
を一致させて配置する。コンデンサC2は磁気スイッチ
SR3のコアの周辺に沿って配置され、各コンデンサC
2は各ピーキングコンデンサCPの近傍に配置される。
例えば、コンデンサC2とピーキングコンデンサCPの
数を一致させる場合には、各コンデンサC2はそれぞれ
対応するピーキングコンデンサCPの取付け位置に出来
るだけ近い位置に配置する。コンデンサC2からの配線
は、磁気スイッチSR3を介し、放電電極E1上に設け
られた配線接続部P1〜P3に接続される。また、コン
デンサC2とCPとは図9と同様グランドを介して接続
される。
FIG. 2 shows the configuration of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow A in FIG. As shown in FIG.
3 and the longitudinal direction of the discharge electrodes E1 and E2 are arranged so as to coincide with each other. The capacitors C2 are arranged along the periphery of the core of the magnetic switch SR3, and each capacitor C2
2 is arranged near each peaking capacitor CP.
For example, when matching the number of the capacitors C2 and the number of the peaking capacitors CP, each capacitor C2 is arranged at a position as close as possible to the mounting position of the corresponding peaking capacitor CP. The wiring from the capacitor C2 is connected to wiring connecting parts P1 to P3 provided on the discharge electrode E1 via the magnetic switch SR3. Further, the capacitors C2 and CP are connected via the ground as in FIG.

【0019】本実施例においては、磁気スイッチSR3
のコアの形が長円形状であるので、コンデンサC2を放
電電極E1に沿って設けることができるとともに、配線
接続部P1〜P3を放電電極E1の任意の位置に複数設
けることができ、コンデンサC2からの配線を近傍の配
線接続部P1〜P3に接続することができる。したがっ
て、図2に示すように、ピーキングコンデンサCPの接
続位置が放電電極E1の端部であっても、〔コンデンサ
C2−磁気スイッチSR3−放電電極E1−配線接続部
P1〜P3−ピーキングコンデンサCPまでの距離〕を
短くすることができる。また、配線接続部P1〜P3か
ら各ピーキングコンデンサCPまでの距離をほぼ等しく
することができる。このため、〔コンデンサC2−磁気
スイッチSR3−ピーキングコンデンサCPの距離〕
を、各配線ルートでほとんど同じにすることができる。
In this embodiment, the magnetic switch SR3
Has a shape of an ellipse, the capacitor C2 can be provided along the discharge electrode E1, and a plurality of wiring connection portions P1 to P3 can be provided at arbitrary positions of the discharge electrode E1. Can be connected to the nearby wiring connection portions P1 to P3. Therefore, as shown in FIG. 2, even if the connection position of the peaking capacitor CP is at the end of the discharge electrode E1, [the capacitor C2—the magnetic switch SR3—the discharge electrode E1—the wiring connection portions P1 to P3—to the peaking capacitor CP Distance) can be shortened. Further, the distances from the wiring connection portions P1 to P3 to the respective peaking capacitors CP can be made substantially equal. For this reason, [distance of capacitor C2-magnetic switch SR3-peaking capacitor CP]
Can be made almost the same in each wiring route.

【0020】以上のように、配線の長さを短くできるの
で、浮遊インダクタンスを小さくすることができ、磁気
スイッチSR3の圧縮性能が上げることができる。さら
に、各配線間の浮遊インダクタンスがほぼ同じになるの
で、放電電極E1に印加される電圧を全体的に均一にす
ることができる。その結果、電極全体で生じる放電が均
一となり、レーザ発光が安定する。また、コアの周辺に
配置できるコンデンサC2の数を増やすことができ、
〔コンデンサC2の数〕=〔ピーキングコンデンサCP
の数〕とすることも可能となる。したがって、〔コンデ
ンサC2−磁気スイッチSR3−ピーキングコンデンサ
CPの距離〕を各配線ルートで最小にできるので、浮遊
インダクタンスをさらに低減することができる。
As described above, since the length of the wiring can be reduced, the stray inductance can be reduced, and the compression performance of the magnetic switch SR3 can be improved. Further, since the stray inductances between the wirings are substantially the same, the voltage applied to the discharge electrode E1 can be made uniform as a whole. As a result, the discharge generated in the entire electrode becomes uniform, and the laser emission is stabilized. Further, the number of capacitors C2 that can be arranged around the core can be increased,
[Number of capacitors C2] = [peaking capacitor CP
Number). Therefore, [the distance between the capacitor C2, the magnetic switch SR3, and the peaking capacitor CP] can be minimized in each wiring route, and the stray inductance can be further reduced.

【0021】図3は,図1に示した磁気スイッチSR3
と、磁気アシストSR1および磁気スイッチSR2を組
み合わせた磁気パルス圧縮回路の構成例を模式的に示し
た図である。同図に示すように、円形(円筒)状の磁気
アシストSR1及び、2段の磁気パルス圧縮回路を磁気
スイッチSR3とともに構成する磁気スイッチSR2を
上記磁気スイッチSR3の上側に縦に積み上げて配置す
る。同図では、コンデンサC0、C1、C2、CPは一
部しか示されていないが、実際はコアの周囲に多数設け
られる。回路構成は図5、図6に示したものと同じであ
り、図5、図6に示したスイッチSWからの配線がコン
デンサCo、磁気アシストSR1のコアを介してコンデ
ンサC1の一方端に接続され、さらに磁気スイッチSR
2のコアを介してコンデンサC2の一方端に接続され
る。コンデンサC2の一方端からの配線はさらに、磁気
スイッチSR3を介して、前記した放電電極E1上に配
置された配線接続部に接続される。またコンデンサC
1,C2の他方端は接地される。なお、磁気アシストS
R1及び磁気スイッチSR2からなる前段の回路は、磁
気スイッチSR3からなる最終段の回路ほど浮遊インダ
クタンスが問題とならないので、磁気アシストSR1及
び磁気スイッチSR2はコアは円形状でよい。
FIG. 3 shows the magnetic switch SR3 shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a magnetic pulse compression circuit combining a magnetic assist SR1 and a magnetic switch SR2. As shown in the figure, a circular (cylindrical) magnetic assist SR1 and a magnetic switch SR2 which forms a two-stage magnetic pulse compression circuit together with a magnetic switch SR3 are vertically stacked above the magnetic switch SR3. Although only a part of the capacitors C0, C1, C2, and CP are shown in FIG. 1, a large number of capacitors are actually provided around the core. The circuit configuration is the same as that shown in FIGS. 5 and 6. The wiring from the switch SW shown in FIGS. 5 and 6 is connected to one end of the capacitor C1 via the capacitor Co and the core of the magnetic assist SR1. , And a magnetic switch SR
2 is connected to one end of the capacitor C2 via the second core. The wiring from one end of the capacitor C2 is further connected via a magnetic switch SR3 to the above-described wiring connection portion disposed on the discharge electrode E1. Also the capacitor C
1 and C2 are grounded. The magnetic assist S
Since the former stage circuit including the R1 and the magnetic switch SR2 does not have a problem with the stray inductance as much as the last stage circuit including the magnetic switch SR3, the core of the magnetic assist SR1 and the magnetic switch SR2 may have a circular shape.

【0022】磁気アシストSR1、磁気スイッチSR2
は、例えばホビンに巻かれたコアにより構成されてお
り、コア同士は配線が通過する隙間を設けて固定され、
各コンデンサC0、C1、C2からの配線がコアに所定
のターン数巻かれる。コンデンサC0、C1、C2は、
磁気アシストSR1または磁気スイッチSR2、SR3
への巻線の長さができるだけ短くなるように、コアの外
周に沿って設けられる。ベースプレートBPは接地電位
であり、コンデンサC1、C2、CPの接地側端子はベ
ースプレートBPに接続される。なお、図示していない
が、放電電極E1に設けられる配線接続部は、前記図
1、図2と同じである。上記のように磁気アシストSR
1及び磁気スイッチSR2を積み上げて配置することに
より、磁気圧縮回路を配置する面積を小さくすることが
できる。ただし、磁気アシストSR1及び磁気スイッチ
SR2のコイルの高さが、コイルの直径よりも小さくな
ければならない。コイルの高さがコイルの直径よりも大
きいと、コアを平面に配置する場合よりも配線が長くな
り、浮遊インダクタンスが大きくなる。
Magnetic assist SR1, magnetic switch SR2
Is constituted by, for example, a core wound on a hobbin, and the cores are fixed with a gap through which wiring passes,
Wirings from the capacitors C0, C1, and C2 are wound around the core by a predetermined number of turns. Capacitors C0, C1, C2 are:
Magnetic assist SR1 or magnetic switches SR2, SR3
It is provided along the outer periphery of the core so that the length of the winding to the coil is as short as possible. The base plate BP is at the ground potential, and the ground terminals of the capacitors C1, C2, and CP are connected to the base plate BP. Although not shown, the wiring connection portion provided on the discharge electrode E1 is the same as in FIGS. Magnetic assist SR as described above
By arranging the magnetic compression circuits 1 and the magnetic switches SR2 in a stacked manner, the area in which the magnetic compression circuit is arranged can be reduced. However, the height of the coil of the magnetic assist SR1 and the magnetic switch SR2 must be smaller than the diameter of the coil. When the height of the coil is larger than the diameter of the coil, the wiring becomes longer and the stray inductance becomes larger than when the core is arranged in a plane.

【0023】図4は上記磁気スイッチSR3と磁気アシ
ストSR1、磁気スイッチSR2からなる磁気パルス圧
縮回路の具体的構成例を示す図であり、同図は図3にお
けるA−A断面図を示している。同図に示すように、コ
ンデンサのC0の一方端は図5に示したスイッチSWに
接続され、他方端からの配線は磁気アシストSR1のコ
アを介して、コンデンサのC1の一方端に接続される。
コンデンサC1の他方端は導電部材L1を介して接地電
位にあるベースプレートBPに接続される。コンデンサ
のC1の一方端からの配線は、磁気スイッチSR2のコ
アを介してコンデンサC2の一方端に接続され、コンデ
ンサC2の他方端は導電部材L2を介してベースプレー
トBPに接続される。コンデンサのC2の一方端からの
配線は、磁気スイッチSR3のコアを介して放電電極E
1に取付けられた配線接続部Pに接続される。配線接続
部Pは絶縁板IS1、絶縁板IS2を貫通して下方に延
びており、その先端に負の高圧が印加される放電電極E
1が取り付けられる。また、配線接続部Pとベースプレ
ートBPに接続される導電部材L3との間にピーキング
コンデンサCPが接続される。導電部材L3に取り付け
られた導電部材L4は絶縁板IS2を貫通して下方の延
びており、その先端に接地電位となる放電電極E2が取
付けられる。
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration example of a magnetic pulse compression circuit including the magnetic switch SR3, the magnetic assist SR1, and the magnetic switch SR2. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. . As shown in the figure, one end of the capacitor C0 is connected to the switch SW shown in FIG. 5, and the wiring from the other end is connected to one end of the capacitor C1 via the core of the magnetic assist SR1. .
The other end of capacitor C1 is connected to base plate BP at the ground potential via conductive member L1. The wiring from one end of the capacitor C1 is connected to one end of the capacitor C2 via the core of the magnetic switch SR2, and the other end of the capacitor C2 is connected to the base plate BP via the conductive member L2. The wiring from one end of the capacitor C2 is connected to the discharge electrode E via the core of the magnetic switch SR3.
1 is connected to the wiring connection part P attached to the wiring connection part 1. The wiring connection portion P extends downward through the insulating plate IS1 and the insulating plate IS2, and a discharge electrode E to which a negative high voltage is applied at its tip.
1 is attached. Further, a peaking capacitor CP is connected between the wiring connection portion P and the conductive member L3 connected to the base plate BP. The conductive member L4 attached to the conductive member L3 extends downward through the insulating plate IS2, and a discharge electrode E2 that is at a ground potential is attached to the tip of the conductive member L4.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 (1)最終段の磁気スイッチのコアを長円形状にし、該
コアの長手方向が放電電極の長手方向と略一致するよう
に、最終段の磁気スイッチを配置したので、コンデンサ
C2からの配線を接続する配線接続部を、電極の任意の
位置に複数設けることができる。したがって、放電電極
に接続されるピーキングコンデンサCPの位置に関わら
ず、C2からCPまでの距離を、できるだけ短く、かつ
各配線間においてほぼ等しくできる。また、コアの周辺
に配置できるコンデンサC2の数を増やすことができ、
〔ピーキングコンデンサCPの数〕=〔コンデンサC2
の数〕とし、〔コンデンサC2−磁気スイッチSR3−
ピーキングコンデンサCPの距離〕を各配線ルートで最
小にすることができる。このため、発生する浮遊インダ
クタンスを小さくでき、コンデンサC2からピーキング
コンデンサCPへの電荷の移動時間を短くすることがで
きる。したがって、レーザの放電開始電圧を高くするこ
とができ、レーザ出力エネルギーを大きくすることが可
能となる。さらに、各配線間の浮遊インダクタンスがほ
ぼ同じになるので、放電電極にかかる電圧を全体的に均
一にすることができ、電極全体で生じる放電が均一とな
り、レーザ発光が安定する。コンデンサC2からピーキ
ングコンデンサCPへの電荷の移動時間を短くし、電極
全体で生じる放電が均一になることにより、高繰り返し
周波数でのレーザ出力が可能となる。 (2)磁気アシスト及び各磁気スイッチを縦に積むこと
により、磁気圧縮回路を配置する面積を小さくすること
ができる。また、磁気アシスト及び磁気スイッチのコイ
ルの高さを、磁気アシスト及び各磁気スイッチのコイル
の直径よりも小さくすれば、配線が短くなるので浮遊イ
ンダクタンスを小さくすることができる。
As described above, in the present invention,
The following effects can be obtained. (1) The core of the final stage magnetic switch is formed into an elliptical shape, and the final stage magnetic switch is arranged so that the longitudinal direction of the core substantially matches the longitudinal direction of the discharge electrode. A plurality of wiring connection portions to be connected can be provided at arbitrary positions of the electrode. Therefore, irrespective of the position of the peaking capacitor CP connected to the discharge electrode, the distance from C2 to CP can be made as short as possible and substantially equal between the wirings. Further, the number of capacitors C2 that can be arranged around the core can be increased,
[Number of peaking capacitors CP] = [Capacitor C2
The number of capacitors C2-magnetic switch SR3-
Distance of peaking capacitor CP] can be minimized in each wiring route. Therefore, the generated stray inductance can be reduced, and the transfer time of the charge from the capacitor C2 to the peaking capacitor CP can be shortened. Therefore, the discharge starting voltage of the laser can be increased, and the laser output energy can be increased. Further, since the stray inductances between the wirings are substantially the same, the voltage applied to the discharge electrodes can be made uniform as a whole, and the discharge generated in the entire electrodes becomes uniform, and the laser emission is stabilized. By shortening the transfer time of the electric charge from the capacitor C2 to the peaking capacitor CP and making the discharge generated over the entire electrode uniform, laser output at a high repetition frequency becomes possible. (2) The area in which the magnetic compression circuit is arranged can be reduced by vertically stacking the magnetic assist and each magnetic switch. Further, if the height of the coil of the magnetic assist and the magnetic switch is smaller than the diameter of the coil of the magnetic assist and each magnetic switch, the wiring becomes shorter, so that the stray inductance can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例のコンデンサC2,CP、磁気
スイッチSR3及び放電電極の配置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of capacitors C2 and CP, a magnetic switch SR3, and a discharge electrode according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の構成を同図の矢印A方向から見た図であ
る。
FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 viewed from the direction of arrow A in FIG.

【図3】磁気スイッチSR3と、磁気アシストSR1お
よび磁気スイッチSR2を組み合わせた磁気パルス圧縮
回路の構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a magnetic pulse compression circuit in which a magnetic switch SR3 is combined with a magnetic assist SR1 and a magnetic switch SR2.

【図4】磁気スイッチSR3と磁気アシストSR1、磁
気スイッチSR2からなる磁気パルス圧縮回路の具体的
構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration example of a magnetic pulse compression circuit including a magnetic switch SR3, a magnetic assist SR1, and a magnetic switch SR2.

【図5】放電励起型レーザ装置に設けられる一般的な高
電圧パルス発生回路の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a general high voltage pulse generation circuit provided in a discharge excitation type laser device.

【図6】コンデンサ、磁気スイッチを並列に複数設けた
実際の磁気パルス圧縮回路の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an actual magnetic pulse compression circuit provided with a plurality of capacitors and magnetic switches in parallel.

【図7】磁気パルス圧縮回路において特に浮遊インダク
タンスが問題となる部分を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a portion where a floating inductance is particularly problematic in the magnetic pulse compression circuit.

【図8】コンデンサC2からコンデンサCPにエネルギ
ーが移行するスピードと、放電電圧の関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a speed at which energy transfers from the capacitor C2 to the capacitor CP and a discharge voltage.

【図9】コンデンサC2、磁気スイッチSR3、コンデ
ンサCP、及び放電電極E1,E2の従来の配置例を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a conventional arrangement example of a capacitor C2, a magnetic switch SR3, a capacitor CP, and discharge electrodes E1 and E2.

【図10】図9の構成を同図の矢印A方向から見た図で
ある。
10 is a view of the configuration of FIG. 9 as viewed from the direction of arrow A in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C0,C1,C2 コンデンサ CP ピーキングコンデンサ SR1 磁気アシスト SR2,SR3 磁気スイッチ E1,E2 放電電極 C0, C1, C2 Capacitor CP Peaking capacitor SR1 Magnetic assist SR2, SR3 Magnetic switch E1, E2 Discharge electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気スイッチを有する磁気パルス圧縮回
路を備え、該磁気パルス圧縮回路が発生する高電圧パル
スを印加して放電電極間に放電を生じさせ、レーザ発振
する放電励起ガスレーザ装置であって、 上記放電電極は、細長い形状をしており、該放電電極の
接地されていない方の電極の側面には、複数の第1のコ
ンデンサが放電電極の長手方向に沿って配置され、 上記接地されていない放電電極の上部には、上記放電電
極の長さと同程度の長さの、細長いループ状の上記磁気
スイッチのコアが設置され、その長手方向が上記放電電
極の長手方向と一致するように配置されており、 複数の第2のコンデンサは、上記第1のコンデンサの近
傍に、上記磁気スイッチのコアの周辺に沿って配置さ
れ、 上記第1のコンデンサは、上記放電電極に取付けられた
複数の配線接続部および上記磁気スイッチを介して複数
の第2のコンデンサに接続されていることを特徴とする
放電励起ガスレーザ装置。
1. A discharge-excited gas laser device comprising a magnetic pulse compression circuit having a magnetic switch, applying a high-voltage pulse generated by the magnetic pulse compression circuit to generate a discharge between discharge electrodes, and performing laser oscillation. The discharge electrode has an elongated shape, and a plurality of first capacitors are arranged along a longitudinal direction of the discharge electrode on a side surface of the non-grounded electrode of the discharge electrode. On the upper part of the discharge electrode that is not provided, a core of the magnetic switch in the form of an elongated loop having a length substantially equal to the length of the discharge electrode is provided, and the longitudinal direction thereof matches the longitudinal direction of the discharge electrode. A plurality of second capacitors are arranged near the first capacitor along the periphery of the core of the magnetic switch; and the first capacitor is connected to the discharge electrode. A plurality of wiring connection portion attached and via the magnetic switch discharge excitation gas laser device, characterized in that connected to the plurality of second capacitors.
【請求項2】 第1のコンデンサと同数の第2のコンデ
ンサを設け、第2のコンデンサを第1のコンデンサと1
対1に対応付けて磁気スイッチのコアの周辺に沿って配
置したことを特徴とする請求項1の放電励起ガスレーザ
装置。
2. A method according to claim 1, wherein the second capacitor is provided in the same number as the first capacitor.
2. The discharge-excited gas laser device according to claim 1, wherein the laser device is disposed along the periphery of the core of the magnetic switch in a one-to-one correspondence.
【請求項3】 上記磁気パルス圧縮回路は、複数の磁気
スイッチを備え、該磁気スイッチのコアが上下方向に積
み重ねられていることを特徴とする請求項1または請求
項2の放電励起ガスレーザ装置。
3. The discharge-excited gas laser device according to claim 1, wherein the magnetic pulse compression circuit includes a plurality of magnetic switches, and the cores of the magnetic switches are vertically stacked.
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