JP2013533642A - パルス状ガス放電レーザの高精度同期 - Google Patents
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Abstract
Description
Ψ=N∫2BsdA=∫Udt=一定 (1)
式中、Nは、個別のコンプレッサ段可飽和インダクタの巻数を表し、Bsは、使用されるコア材料の飽和磁気誘導であり、Aは、磁気的に有効なコア断面である。
R≧2*(L/C)0.5 (2)
式中、Lは、主に、ケーブルインダクタンスである。
C=C0A*C0B/(C0A+C0B) (3)
結果として生じる数十アンペアの等化電流は、キャパシタCOAおよびCOBの電圧が、非周期的に、約50マイクロ秒(μs)以内に、順方向電流方向に操作されるIGBTおよび他方の個別のIGBTの内部還流ダイオードの磁束電圧まで調節することを確実にする。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
(項目1)
第1および第2のガス放電レーザを励起するための電気装置であって、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを充電するように配列されている第1および第2の高電圧電源と、
前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電させ、第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達するように配列されている第1および第2のパルス形成回路と、
スイッチング配列と
を備え、
前記スイッチング配列は、前記キャパシタの放電前に前記キャパシタの充電電圧を等化するために、前記パルス形成回路による前記キャパシタの放電に先立って、所定の時間期間の間、前記第1および第2の蓄積キャパシタを一緒に接続するように配列されている、
装置。
(項目2)
前記時間期間は、前記キャパシタが、前記蓄積キャパシタの放電前に切断されるように選択されている、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記パルス形成回路は、第1および第2の放電トリガ信号に応答して、前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電するように配列されている、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記蓄積キャパシタは、前記キャパシタの充電中、一緒に接続されておらず、前記電源は、前記キャパシタを一緒に接続する前に、前記キャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するように配列され、前記一緒に接続する期間は、前記キャパシタが前記第1および第2の電圧に充電された後に開始し、前記キャパシタの放電前に終了する、項目1に記載の装置。
(項目5)
前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、項目4に記載の装置。
(項目6)
前記電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記キャパシタの前記一緒に接続する期間中、電流が前記第1のキャパシタから前記第2のキャパシタにのみ流動可能であるように、前記スイッチングシステムおよび前記電源の電圧調整精度と協働するように選択されている、項目5に記載の装置。
(項目7)
前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、項目6に記載の装置。
(項目8)
前記スイッチング配列は、互に逆直列様式に接続されている第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールを含み、前記第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールは、それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタと接続されている、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記第1および第2の蓄積キャパシタは、前記IGBT−ダイオードモジュールを閉鎖および開放されることによって、それぞれ、接続および切断される、項目8に記載の装置。
(項目10)
前記第1および第2のパルス形成回路は、第1および第2のパルス変成器であって、第1および第2の蓄積キャパシタは、前記第1および第2のパルス変成器を介して放電されることにより、それぞれの第1および第2の電気パルスを生成する、第1および第2のパルス変成器と、前記第1および第2の電気パルスがそれぞれの第1および第2のガス放電レーザに送達される前に、前記第1および第2の電気パルスを一時的に圧縮するための第1および第2のパルスコンプレッサとを含む、項目1に記載の装置。
(項目11)
第1および第2のガス放電レーザを励起するための電気装置であって、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するように配列されている第1および第2の高電圧電源と、
前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電させ、第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達するように配列されている第1および第2のパルス形成回路と、
スイッチング配列と
を備え、
前記スイッチング配列は、前記第1および第2の蓄積キャパシタと協働するように配列されており、その結果、前記パルス形成回路によって、前記第1および第2の蓄積キャパシタは、各々が充電されている間、切断され、前記キャパシタの充電電圧を等化するために、充電された後、所定の時間期間の間、一緒に接続され、次いで、前記キャパシタの放電に先立って、互から切断される、装置。
(項目12)
前記スイッチング配列は、互に逆直列様式に接続されている第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールを含み、前記第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールは、それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタと接続され、前記第1および第2の蓄積キャパシタは、前記IGBT−ダイオードモジュールを閉鎖および開放されることによって、それぞれ、接続および切断される、項目11に記載の装置。
(項目13)
前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、項目12に記載の装置。
(項目14)
前記電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記IGBT−ダイオードモジュールは、磁束電圧を有し、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記キャパシタの前記一緒に接続する期間中、電流が、前記第1のキャパシタから前記第2のキャパシタにのみ流動可能であるように、前記磁束電圧および前記電源の電圧調整精度の合計を超えるように選択されている、項目13に記載の装置。
(項目15)
前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、項目14に記載の装置。
(項目16)
第1および第2のパルス状ガス放電レーザを動作させる方法であって、
前記第1および第2のレーザは、それぞれ、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを充電するための第1および第2の高電圧電源と、
第1および第2のパルス形成回路と
を含み、
前記第1および第2のパルス形成回路は、それぞれ、第1および第2のパルス変成器を含み、前記第1および第2のキャパシタは、それぞれ、前記第1および第2のパルス変成器を介して放電されることが可能であることにより、それぞれの第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達し、
前記方法は、
前記第1および第2のキャパシタを互に切断されている状態において、前記第1および第2のキャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するステップと、
前記充電するステップの後、所定の時間期間の間、前記第1および第2のキャパシタを一緒に接続するステップと、
前記所定の時間期間の終了時に、前記第1および第2のキャパシタを互から切断するステップと、次いで、
前記第1および第2のキャパシタを前記第1および第2のパルス変成器を介して放電させ、前記第1および第2の電気パルスを提供するステップと
を含む、方法。
(項目17)
前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記第1および第2の電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記第1および第2のキャパシタは、半導体スイッチ配列によって一緒に接続されており、前記スイッチ配列は、電流が前記スイッチ配列を通過する場合に、磁束電圧を有し、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記電圧精度と前記磁束電圧との合計を上回るように選択され、それによって、前記接続するステップ中、電流は、前記第1の蓄積キャパシタから前記第2の蓄積キャパシタにのみ流動する、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、項目18に記載の方法。
Claims (19)
- 第1および第2のガス放電レーザを励起するための電気装置であって、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを充電するように配列されている第1および第2の高電圧電源と、
前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電させ、第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達するように配列されている第1および第2のパルス形成回路と、
スイッチング配列と
を備え、
前記スイッチング配列は、前記キャパシタの放電前に前記キャパシタの充電電圧を等化するために、前記パルス形成回路による前記キャパシタの放電に先立って、所定の時間期間の間、前記第1および第2の蓄積キャパシタを一緒に接続するように配列されている、
装置。 - 前記時間期間は、前記キャパシタが、前記蓄積キャパシタの放電前に切断されるように選択されている、請求項1に記載の装置。
- 前記パルス形成回路は、第1および第2の放電トリガ信号に応答して、前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電するように配列されている、請求項1に記載の装置。
- 前記蓄積キャパシタは、前記キャパシタの充電中、一緒に接続されておらず、前記電源は、前記キャパシタを一緒に接続する前に、前記キャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するように配列され、前記一緒に接続する期間は、前記キャパシタが前記第1および第2の電圧に充電された後に開始し、前記キャパシタの放電前に終了する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、請求項4に記載の装置。
- 前記電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記キャパシタの前記一緒に接続する期間中、電流が前記第1のキャパシタから前記第2のキャパシタにのみ流動可能であるように、前記スイッチングシステムおよび前記電源の電圧調整精度と協働するように選択されている、請求項5に記載の装置。
- 前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、請求項6に記載の装置。
- 前記スイッチング配列は、互に逆直列様式に接続されている第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールを含み、前記第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールは、それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタと接続されている、請求項1に記載の装置。
- 前記第1および第2の蓄積キャパシタは、前記IGBT−ダイオードモジュールを閉鎖および開放されることによって、それぞれ、接続および切断される、請求項8に記載の装置。
- 前記第1および第2のパルス形成回路は、第1および第2のパルス変成器であって、第1および第2の蓄積キャパシタは、前記第1および第2のパルス変成器を介して放電されることにより、それぞれの第1および第2の電気パルスを生成する、第1および第2のパルス変成器と、前記第1および第2の電気パルスがそれぞれの第1および第2のガス放電レーザに送達される前に、前記第1および第2の電気パルスを一時的に圧縮するための第1および第2のパルスコンプレッサとを含む、請求項1に記載の装置。
- 第1および第2のガス放電レーザを励起するための電気装置であって、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するように配列されている第1および第2の高電圧電源と、
前記第1および第2の蓄積キャパシタを放電させ、第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達するように配列されている第1および第2のパルス形成回路と、
スイッチング配列と
を備え、
前記スイッチング配列は、前記第1および第2の蓄積キャパシタと協働するように配列されており、その結果、前記パルス形成回路によって、前記第1および第2の蓄積キャパシタは、各々が充電されている間、切断され、前記キャパシタの充電電圧を等化するために、充電された後、所定の時間期間の間、一緒に接続され、次いで、前記キャパシタの放電に先立って、互から切断される、装置。 - 前記スイッチング配列は、互に逆直列様式に接続されている第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールを含み、前記第1および第2のIGBT−ダイオードモジュールは、それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタと接続され、前記第1および第2の蓄積キャパシタは、前記IGBT−ダイオードモジュールを閉鎖および開放されることによって、それぞれ、接続および切断される、請求項11に記載の装置。
- 前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、請求項12に記載の装置。
- 前記電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記IGBT−ダイオードモジュールは、磁束電圧を有し、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記キャパシタの前記一緒に接続する期間中、電流が、前記第1のキャパシタから前記第2のキャパシタにのみ流動可能であるように、前記磁束電圧および前記電源の電圧調整精度の合計を超えるように選択されている、請求項13に記載の装置。
- 前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、請求項14に記載の装置。
- 第1および第2のパルス状ガス放電レーザを動作させる方法であって、
前記第1および第2のレーザは、それぞれ、
第1および第2の蓄積キャパシタと、
それぞれ、前記第1および第2の蓄積キャパシタを充電するための第1および第2の高電圧電源と、
第1および第2のパルス形成回路と
を含み、
前記第1および第2のパルス形成回路は、それぞれ、第1および第2のパルス変成器を含み、前記第1および第2のキャパシタは、それぞれ、前記第1および第2のパルス変成器を介して放電されることが可能であることにより、それぞれの第1および第2の電気パルスを生成し、前記第1および第2の電気パルスを、それぞれ、前記第1および第2のガス放電レーザに送達し、
前記方法は、
前記第1および第2のキャパシタを互に切断されている状態において、前記第1および第2のキャパシタを、それぞれの第1および第2の電圧に充電するステップと、
前記充電するステップの後、所定の時間期間の間、前記第1および第2のキャパシタを一緒に接続するステップと、
前記所定の時間期間の終了時に、前記第1および第2のキャパシタを互から切断するステップと、次いで、
前記第1および第2のキャパシタを前記第1および第2のパルス変成器を介して放電させ、前記第1および第2の電気パルスを提供するステップと
を含む、方法。 - 前記第1の電圧は、前記第2の電圧より高い、請求項16に記載の方法。
- 前記第1および第2の電源は、ある電圧調整精度を有する調整電源であり、前記第1および第2のキャパシタは、半導体スイッチ配列によって一緒に接続されており、前記スイッチ配列は、電流が前記スイッチ配列を通過する場合に、磁束電圧を有し、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の差異は、前記電圧精度と前記磁束電圧との合計を上回るように選択され、それによって、前記接続するステップ中、電流は、前記第1の蓄積キャパシタから前記第2の蓄積キャパシタにのみ流動する、請求項17に記載の方法。
- 前記第1および第2の電圧は、約1500ボルトから2300ボルトであり、前記電源の電圧調整精度は、約±2.3ボルトであり、前記第1の充電電圧と前記第2の充電電圧との間の差異は、約15ボルトである、請求項18に記載の方法。
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