JP2611996B2 - Pulse laser equipment - Google Patents

Pulse laser equipment

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JP2611996B2
JP2611996B2 JP62200901A JP20090187A JP2611996B2 JP 2611996 B2 JP2611996 B2 JP 2611996B2 JP 62200901 A JP62200901 A JP 62200901A JP 20090187 A JP20090187 A JP 20090187A JP 2611996 B2 JP2611996 B2 JP 2611996B2
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明彦 岩田
成夫 殖栗
一彦 原
達樹 岡本
至宏 植田
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/031Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は一定周期でレーザ用放電管にパルスエネル
ギーを供給するパルスレーザ装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse laser device for supplying pulse energy to a laser discharge tube at a constant period.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は例えばレーザフォーカス(Laser focus)の
カッパー ベイパー レーザース カム オブ エイジ
(Copper Vapor Lasers Come of Age)P45〜50 1982年
7月発行に示された従来のパルスレーザ装置を示す回路
図であり、図において、1は高圧直流電源、2はこの高
圧直流電源1の一端に接続されたリアクトル、3はこの
リアクトル2にダイオード4を介して直列接続された充
電用コンデンサである。5は高圧直流電源1に並列に接
続されたレーザ用放電管であり、このレーザ用放電管5
には抵抗6が並列に接続されている。7はダイオード4
の陰極と高圧直流電源1の他端との間に接続されたサイ
ラトロンなどの非自己消去型スイッチである。そして、
リアクトル2、充電用コンデンサ3、ダイオード4、レ
ーザ用放電管5、抵抗6およびスイッチ7により非自己
消去型スイッチ回路部8を構成している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional pulse laser device disclosed in, for example, Copper Vapor Lasers Come of Age P45-50 issued in July 1982, of Laser Focus. In the drawings, 1 is a high-voltage DC power supply, 2 is a reactor connected to one end of the high-voltage DC power supply 1, and 3 is a charging capacitor connected in series to the reactor 2 via a diode 4. Reference numeral 5 denotes a laser discharge tube connected in parallel to the high-voltage DC power supply 1;
Is connected to a resistor 6 in parallel. 7 is a diode 4
Is a non-self-erasing switch such as a thyratron connected between the negative electrode of the high-voltage DC power supply 1 and the other end. And
The reactor 2, the charging capacitor 3, the diode 4, the laser discharge tube 5, the resistor 6, and the switch 7 constitute a non-self-erasing switch circuit section 8.

次に動作について説明する。高圧直流電源1より供給
される電源電圧V0は、リアクトル2、ダイオード4、充
電用コンデンサ3および抵抗6を介して、リアクトル2
と充電用コンデンサ3とによって決定される共振周期の
約半分の時間後に充電用コンデンサ3の電圧を電源電圧
V0の約2倍まで充電する。ダイオード4は充電用コンデ
ンサ3に蓄えられた電荷が高圧直流電源1側に回生され
るのをブロックしている。充電用コンデンサ3に電源電
圧V0の約2倍の電圧が充電された後、一定の時間経過後
にサイラトロン7を導通させ、レーザ用放電管5と抵抗
6とに充電用コンデンサ3の電荷を供給する。レーザ用
放電管5に放電が発生すると、レーザ用放電管5のイン
ピーダンスが急激に低下するため、充電用コンデンサ3
に蓄えられたエネルギーはほとんどレーザ用放電管5に
供給されることになる。
Next, the operation will be described. The power supply voltage V 0 supplied from the high-voltage DC power supply 1 is supplied to the reactor 2 via the reactor 2, the diode 4, the charging capacitor 3 and the resistor 6.
The voltage of the charging capacitor 3 is changed to the power supply voltage after about half of the resonance period determined by the
Charge up to about twice V 0 . The diode 4 blocks the charge stored in the charging capacitor 3 from being regenerated to the high-voltage DC power supply 1 side. After the charging capacitor 3 is charged with a voltage approximately twice the power supply voltage V 0 , the thyratron 7 is turned on after a certain period of time, and the charge of the charging capacitor 3 is supplied to the laser discharge tube 5 and the resistor 6. I do. When discharge occurs in the laser discharge tube 5, the impedance of the laser discharge tube 5 sharply decreases.
Most of the energy stored in the laser discharge tube 5 is supplied to the laser discharge tube 5.

充電用コンデンサ3の電圧が低下すると、レーザ用放
電管5の放電が終了し、それと共に再び高圧直流電源1
から充電用コンデンサ3への充電が開始される。サイラ
トロン7は充電用コンデンサ3の電圧がサイラトロン7
の保持電圧に達する前に回復し、非導通状態となる。
When the voltage of the charging capacitor 3 decreases, the discharge of the laser discharge tube 5 ends, and at the same time, the high-voltage DC power
The charging of the charging capacitor 3 is started from. Thyratron 7 has a voltage of charging capacitor 3 of Thyratron 7
Before reaching the holding voltage, and becomes non-conductive.

以上の動作を繰り返し行い、レーザ用放電管5に一定
の周期でパルスエネルギーが供給される。
By repeating the above operation, pulse energy is supplied to the laser discharge tube 5 at a constant cycle.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来のパルスレーザ装置は以上のように構成されてい
るので、繰り返し周波数を数KHzまで上げるためにリア
クトル2を小さくしたり、放電負荷が変動したりする
と、サイラトロン7が回復する前に充電用コンデンサ3
の電圧がサイラトロン7の保持電圧を越えてしまってサ
イラトロン7が非導通となり得ず、高圧直流電源1から
サイラトロン7に短絡電流が流れて、高圧直流電源1を
遮断させ、パルスレーザの信頼性を著しく低下させてい
るという問題点があった。
Since the conventional pulse laser device is configured as described above, if the reactor 2 is reduced in order to increase the repetition frequency to several KHz, or if the discharge load fluctuates, the charging capacitor is restored before the thyratron 7 recovers. 3
Voltage exceeds the holding voltage of the thyratron 7 and the thyratron 7 cannot be turned off, and a short-circuit current flows from the high-voltage DC power supply 1 to the thyratron 7 to shut off the high-voltage DC power supply 1 and reduce the reliability of the pulse laser. There is a problem that it is significantly reduced.

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、信頼性を著しく向上させるパルスレーザ装
置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a pulse laser device that significantly improves reliability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明に係るパルスレーザ装置は、高圧のパルス電
圧を発生する高圧電源手段と、この高圧電源手段の出力
側の一端に接続され、第1のリアクトルと第1のコンデ
ンサの直列体からなる第1の共振手段と、この第1の共
振手段の他端と接続され、第2のリアクトルと上記第1
のコンデンサの容量値の1/2倍に設定された第2のコン
デンサからなる第2の共振手段と、上記第1の共振手段
の他端と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続され、
上記パルス電圧が正電位のとき導通し負電位のとき遮断
する第1の整流手段と、上記第2の共振手段と直列に接
続され、上記パルス電圧が負電位のとき導通し正電位の
とき遮断する第2の整流手段と、上記第2の共振手段の
他端と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続されたレ
ーザ用放電管と、上記第2の整流手段の上記レーザ用放
電管側と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続され、
上記第2のコンデンサに充電された電圧を上記レーザ用
放電管に供給させるスイッチとを備えたものである。
A pulse laser device according to the present invention comprises a first high-voltage power supply for generating a high-voltage pulse voltage, and a first high-voltage power supply connected to one end on the output side of the high-voltage power supply and comprising a series body of a first reactor and a first capacitor. And the other end of the first resonance means, and the second reactor is connected to the first resonance means.
A second resonance means comprising a second capacitor set to a half of the capacitance value of the capacitor, and the other end of the first resonance means and the other end on the output side of the high voltage power supply means. ,
A first rectifier that conducts when the pulse voltage is at a positive potential and cuts off when the pulse voltage is at a negative potential; and is connected in series with the second resonance unit, and conducts when the pulse voltage is at a negative potential and shuts off when the pulse voltage is at a positive potential. Rectifying means, a laser discharge tube connected to the other end of the second resonance means and the other end on the output side of the high-voltage power supply means, and a laser discharge tube of the second rectifying means. Side and the other end of the output side of the high-voltage power supply means,
A switch for supplying the voltage charged in the second capacitor to the laser discharge tube.

〔作用〕[Action]

この発明におけるパルスレーザ装置は、インバータの
出力を昇圧用トランスを介して第1のコンデンサに充電
し、インバータが反転したときに第1のコンデンサに蓄
えられた電荷と昇圧用トランスの出力電圧とを重畳させ
て第2の充電用コンデンサに充電する。しかる後、非自
己消去型スイッチをオンさせることによりレーザ用放電
管に充電用コンデンサの電荷を供給し、レーザ用放電管
に放電を発生させる。
According to the pulse laser device of the present invention, the output of the inverter is charged to the first capacitor via the step-up transformer, and the electric charge stored in the first capacitor and the output voltage of the step-up transformer when the inverter is inverted are calculated. The second charging capacitor is charged by being superimposed. Thereafter, by turning on the non-self-erasing type switch, the charge of the charging capacitor is supplied to the laser discharge tube, and the laser discharge tube generates a discharge.

〔発明の実施例〕(Example of the invention)

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
1図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、図にお
いて、10はインバータ(高圧電源手段)、11はインバー
タ10よりの出力電圧を昇圧する昇圧用トランス(高圧電
源手段)、12はこの昇圧用トランス11の2次側の一端に
接続された第1のリアクトル(第1の共振手段)、13は
第1のリアクトル12を介して昇圧用トランス11の2次側
の一端に接続された第1のコンデンサ(第1の共振手
段)である。この第1のコンデンサ13、第1のリアクト
ル12、昇圧用トランス11およびインバータ10により高圧
電源14が構成される。15はこの高圧電源14に並列接続さ
れた第1のダイオード(第1の整流手段)、16は高圧電
源14の一端に接続された第2のリアクトル(第2の共振
手段)である。尚、上記第1のリアクトル12のインダク
タンス値は第2のリアクトル16のインダクタンス値の1/
2とする。17はこの第2のリアクトル16を介して高圧電
源14に直列に接続された第2のダイオード(第2の整流
手段)であり、この第2のダイオード17の陰極には第2
の充電用コンデンサ(第2の共振手段)18を介してレー
ザ用放電管19の一端が接続されている。尚、上記第2の
コンデンサ18の容量は第1のコンデンサ13の容量の1/2
とする。19は抵抗21に並列接続されたレーザ用放電管で
ある。20は高圧電源14に並列に接続された非自己消去型
スイッチとしてのサイラトロン(スイッチ)である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an inverter (high-voltage power supply), 11 denotes a step-up transformer (high-voltage power supply) for raising the output voltage from the inverter 10, and 12 Is a first reactor (first resonance means) connected to one end on the secondary side of the step-up transformer 11, and 13 is connected to one end on the secondary side of the step-up transformer 11 via the first reactor 12. The first capacitor (first resonance means). The first capacitor 13, the first reactor 12, the step-up transformer 11 and the inverter 10 constitute a high-voltage power supply 14. Reference numeral 15 denotes a first diode (first rectifier) connected in parallel to the high-voltage power supply 14, and reference numeral 16 denotes a second reactor (second resonance means) connected to one end of the high-voltage power supply 14. The inductance value of the first reactor 12 is 1 / the value of the inductance value of the second reactor 16.
Assume 2. Reference numeral 17 denotes a second diode (second rectifier) connected in series to the high-voltage power supply 14 via the second reactor 16, and a second diode 17 has a cathode connected to the second diode.
One end of a laser discharge tube 19 is connected via a charging capacitor (second resonance means) 18. The capacity of the second capacitor 18 is 1/2 of the capacity of the first capacitor 13.
And Reference numeral 19 denotes a laser discharge tube connected in parallel to the resistor 21. Reference numeral 20 denotes a thyratron (switch) as a non-self-erasing switch connected in parallel to the high-voltage power supply 14.

次に動作について説明する。第2図は第1図の各部の
波形のタイムチャートである。時刻t0にインバータ10が
オンし、第2図(a)のような出力を昇圧用トランス11
が発生すると、第1のダイオード15はオンし、この第1
のダイオード15を通じて第1のリアクトル12と第1のコ
ンデンサ13とに電圧が印加され、第1のリアクトル12と
第1のコンデンサ13とが共振し、i1には第2図(b)の
ような正弦波の電流が流れる。時刻t1には第1のコンデ
ンサ13の電圧は昇圧用トランス11の2次側電圧VKの2倍
まで充電される。
Next, the operation will be described. FIG. 2 is a time chart of the waveform of each part in FIG. Inverter 10 is turned on at time t 0, the step-up transformer 11 the output shown in FIG. 2 (a)
Occurs, the first diode 15 is turned on, and the first diode 15 is turned on.
Through the diode 15 and the first reactor 12 a voltage is applied to a first capacitor 13, a first reactor 12 resonates with the first capacitor 13, the i 1 as of FIG. 2 (b) A sinusoidal current flows. The time t 1 the voltage of the first capacitor 13 is charged up to twice the secondary voltage V K of the step-up transformer 11.

時刻t1後にインバータ10の極性が反転すると、第1の
ダイオード15はオフし、第1のリアクトル12、第2のリ
アクトル16、第2のダイオード16、第2の充電用コンデ
ンサ18、およびレーザ用放電管19と抵抗21との並列回路
に、昇圧用トランス11の2次側電圧V1(この場合はV1
VK)および第1のコンデンサ13に蓄えられた2VK電圧が
印加される。そして、第1および第2のリアクトル12,1
6と第1および第2のコンデンサ13,18とが共振し、第1
のコンデンサ13に蓄えられた電荷は、第1および第2の
リアクトル12,16のインダクタンス値と第1および第2
のコンデンサ13,18の容量値とによって決まる共振波形
に従って、第2のダイオード17を通して第2図(c)の
ように第2の充電用コンデンサ18に充電される。
If after a time t 1 the polarity of the inverter 10 is inverted, the first diode 15 is turned off, the first reactor 12, second reactor 16, a second diode 16, a second charging capacitor 18, and laser In the parallel circuit of the discharge tube 19 and the resistor 21, the secondary voltage V 1 of the step-up transformer 11 (in this case, V 1 =
V K ) and the 2 V K voltage stored in the first capacitor 13 are applied. And the first and second reactors 12,1
6 and the first and second capacitors 13 and 18 resonate,
The electric charge stored in the capacitor 13 is determined by the inductance values of the first and second reactors 12 and 16 and the first and second reactors.
According to the resonance waveform determined by the capacitance values of the capacitors 13 and 18, the second charging capacitor 18 is charged through the second diode 17 as shown in FIG.

ここで、第1のコンデンサ13の容量をC1、第2の充電
用コンデンサ18の容量をC2、第1のリアクトル12のイン
ダクタンス値をL1、第2のリアクトル16のインダクタン
ス値をL2とすれば、t3時の高圧電源の出力電圧V0で表される。上式において、C2=1/2C1とすれば、時間
τか第1のコンデンサ13、第1のリアクトル12、第2
のコンデンサ18及び第2のリアクトル16の共振周期の半
分の時間であるので、時間τ経過した時、高圧電源の
出力電圧V0は、 V0=4VK となり、V0はVKの4倍まで昇圧されることになる。尚、
第2のダイオード17の作用により第2のコンデンサに蓄
えられた電荷が保持されるので、図2においては、時間
τ経過時と時刻t3は一致しているが、時間τ経過し
た後に時刻t3がくるように、第1及び第2のコンデンサ
の容量値、第1及び第2のリアクトルのインダクタンス
値を設定してもよい。
Here, the capacity of the first capacitor 13 is C 1 , the capacity of the second charging capacitor 18 is C 2 , the inductance value of the first reactor 12 is L 1 , and the inductance value of the second reactor 16 is L 2 Then, the output voltage V 0 of the high-voltage power supply at t 3 is It is represented by In the above equation, if C 2 = 1 / 2C 1 , the time τ 2 or the first capacitor 13, the first reactor 12, the second
Since the time is half of the resonance cycle of the capacitor 18 and the second reactor 16, the output voltage V 0 of the high-voltage power supply becomes V 0 = 4 V K when the time τ 2 has elapsed, and V 0 is 4 K of V K. It will be boosted up to twice. still,
Since the charge stored in the second capacitor is held by the action of the second diode 17, in FIG. 2, the time τ 2 elapses and the time t 3 coincide, but after the time τ 2 elapses, as the time t 3 comes, the capacitance value of the first and second capacitors may be set the inductance value of the first and second reactors.

さらに、L2をL1の2倍に設定していれば、共振周期の
半分の時間τは時間τと等しくなり、インバータ10
の正・負印加時間は等しくなって昇圧用トランス11が編
磁することはない。
Furthermore, if L 2 is set to twice L 1 , the time τ 2 of half the resonance cycle becomes equal to the time τ 1 and the inverter 10
The positive and negative application times are equal, and the step-up transformer 11 does not magnetize.

時刻t3にてV0が4VKまで昇圧されると、サイラトロン
20がオンし、第2の充電用コンデンサ18に蓄えられた電
荷はレーザ用放電管19に供給されることになる。サイラ
トロン20がオンしてτ経過後再びインバータ10が動作
し、以下同様の動作を繰り返す。
When the V 0 is boosted up to 4V K at time t 3, thyratron
20 turns on, and the electric charge stored in the second charging capacitor 18 is supplied to the laser discharge tube 19. After the elapse of τ 3 after the thyratron 20 is turned on, the inverter 10 operates again, and the same operation is repeated thereafter.

ここで、時間τは実際の繰り返し周期を決定するパ
ラメータとなる。また、τの期間とτの期間ではサ
イラトロン20は零バイアス状態であり、τとτによ
りサイラトロン20の回復時間は確保できる。例えばτ
を零として本方式の最大繰り返し周波数を得た場合で
も、一般的サイラトロン20の回復時間は大型のものでも
10〜20μsecであるから、τを10〜20μsec以上に設定
しておけば、回復時間は確保でき、このとき繰り返し周
波数は数10KHzまで上げることができる。
Here, the time τ 3 is a parameter for determining an actual repetition period. Further, a thyratron 20 with tau 3 period and tau 1 period is zero bias state, the recovery time of the thyratron 20 by tau 1 and tau 3 can be ensured. For example, τ 3
Even if the maximum repetition frequency of this method is obtained by setting to zero, even if the recovery time of the general thyratron 20 is large,
Since it is 10 to 20 μsec, if τ 1 is set to 10 to 20 μsec or more, the recovery time can be secured, and at this time, the repetition frequency can be increased to several tens KHz.

また、リアクトルとコンデンサとの共振を利用して、
高圧電源の出力電圧V0は昇圧用トランスの出力電圧VK
4倍まで昇圧されることになるので、昇圧用トランス11
の出力電圧VKに対して第2のコンデンサ18の充電電圧を
4倍まで上げることができるため、VKが従来の高圧直流
電源の出力電圧の半分で済み、昇圧用トランス11の絶縁
が容易となり、昇圧用トランス11が小型になると共に高
圧電源14全体も小さくなる。すなわち、第2のコンデン
サ18の電圧は通常2倍の電源電圧V0となる10〜20KV程度
であるから電源電圧V0も5〜10KV程度必要であり、絶縁
設計等の問題から、従来の高圧直流電源1が大型になる
と共に装置全体が大きくなるという問題点があったが、
昇圧用トランス11の出力電圧VKに対して第2のコンデン
サ18の充電電圧を4倍まで上げることができたため、絶
縁対策から大型化していた高圧電源を小型化でき、よっ
て装置も小型化できる。またインバータ10は基本的に電
流共振型で動作するため、インバータ10のスイッチング
ロスが少なくなり、インバータ10も小さくできる。
Also, utilizing the resonance between the reactor and the capacitor,
The output voltage V 0 of the high-voltage power supply is boosted up to four times the output voltage V K of the boosting transformer.
It is possible to increase relative to the output voltage V K up to four times the charging voltage of the second capacitor 18, V K is requires only half the output voltage of the conventional high-voltage DC power source, it facilitates insulation of the boosting transformer 11 As a result, the step-up transformer 11 becomes smaller and the entire high-voltage power supply 14 also becomes smaller. That is, the voltage of the second capacitor 18 is about 10 to 20 KV, which is usually twice the power supply voltage V0, so the power supply voltage V0 also needs to be about 5 to 10 KV. There is a problem that the DC power supply 1 becomes large and the whole device becomes large.
Since it was possible to raise the output voltage V K of the step-up transformer 11 to 4 times the charging voltage of the second capacitor 18, can reduce the size of the high-voltage power supply that has been increased in size from an insulating measures, thus apparatus can be downsized . In addition, since the inverter 10 basically operates in a current resonance type, the switching loss of the inverter 10 is reduced, and the inverter 10 can be reduced in size.

なお、上記実施例では、第1のリアクトル12および第
2のリアクトル16を昇圧用トランス11の2次側に設置さ
せたが、昇圧用トランス11の1次側に設置させても、上
記実施例と同様の効果を奏する。
In the above embodiment, the first reactor 12 and the second reactor 16 are installed on the secondary side of the step-up transformer 11. However, the first reactor 12 and the second reactor 16 may be installed on the primary side of the step-up transformer 11. It has the same effect as.

また、上記実施例では非自己消去型スイッチとしてサ
イラトロン20を用いて説明したが、サイリスタであって
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
In the above embodiment, the thyratron 20 has been described as a non-self-erasing switch. However, a thyristor may be used, and the same effects as in the above embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、高圧のパルス電圧
を発生する高圧電源手段と、この高圧電源手段の出力側
の一端に接続され、第1のリアクトルと第1のコンデン
サの直列体からなる第1の共振手段と、この第1の共振
手段の他端と接続され、第2のリアクトルと上記第1の
コンデンサの容量値の1/2倍に設定された第2のコンデ
ンサからなる第2の共振手段と、上記第1の共振手段の
他端と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続され、上
記パルス電圧が正電位のとき導通し負電位のとき遮断す
る第1の整流手段と、上記第2の共振手段と直列に接続
され、上記パルス電圧が負電位のとき導通し正電位のと
き遮断する第2の整流手段と、上記第2の共振手段の他
端と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続されたレー
ザ用放電管と、上記第2の整流手段の上記レーザ用放電
管側と上記高圧電源手段の出力側の他端に接続され、上
記第2のコンデンサに充電された電圧を上記レーザ用放
電管に供給させるスイッチとを備えるように構成したの
で、非自己消去型スイッチの回復時間を確保でき信頼性
が著しく向上するという効果がある。またリアクトルと
コンデンサの共振を利用して、高圧電源の出力電圧
(V0)は昇圧用トランスの出力電圧(VK)の4倍まで昇
圧されることになり、昇圧用トランスの出力電圧(VK
に対して第2のコンデンサの充電電圧を4倍まで上げる
ことができるため、昇圧用トランスの出力電圧(VK)が
従来の高圧電源の出力電圧の半分で済み、昇圧用トラン
スの絶縁が容易となり、昇圧用トランスが小型になると
共に高圧電源全体も小さくすることができる効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the high-voltage power supply means for generating a high-voltage pulse voltage and the series connection of the first reactor and the first capacitor are connected to one end of the output side of the high-voltage power supply means. A second resonance means which is connected to the first resonance means and the other end of the first resonance means, and comprises a second reactor and a second capacitor set to half the capacitance value of the first capacitor; And a first rectifying means connected to the other end of the first resonance means and the other end on the output side of the high-voltage power supply means for conducting when the pulse voltage is positive and cutting off when the pulse voltage is negative. A second rectifying means connected in series with the second resonance means and conducting when the pulse voltage is at a negative potential and cutting off when the pulse voltage is at a positive potential; the other end of the second resonance means and the high-voltage power supply A laser discharge tube connected to the other end on the output side of the means; A switch connected to the laser discharge tube side of the rectifier and the other end on the output side of the high-voltage power supply, and for supplying the voltage charged in the second capacitor to the laser discharge tube. With such a configuration, there is an effect that the recovery time of the non-self-erasing switch can be secured and the reliability can be significantly improved. Also, by utilizing the resonance between the reactor and the capacitor, the output voltage (V 0 ) of the high-voltage power supply is boosted to four times the output voltage (V K ) of the boosting transformer, and the output voltage (V K )
In contrast, the charging voltage of the second capacitor can be increased up to four times, so that the output voltage (V K ) of the step-up transformer is half the output voltage of the conventional high-voltage power supply, and the step-up transformer is easily insulated. This has the effect of reducing the size of the step-up transformer and reducing the size of the high-voltage power supply as a whole.

さらに、第1のリアクトルは、インダクタンス値が第
2のリアクトルのインダクタンス値の1/2倍に設定され
るように構成すると、共振周期の半分の時間τと時間
τとが等しくなり、インバータの正・負印加時間は等
しくなって昇圧用トランスが偏磁することがなくなると
いう効果がある。
Further, when the first reactor is configured such that the inductance value is set to be 1/2 times the inductance value of the second reactor, the time τ 2 and the time τ 1 of a half of the resonance cycle become equal, and the inverter The positive and negative application times are equal, and there is an effect that the step-up transformer is not demagnetized.

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

第1図はこの発明の一実施例によるパルスレーザ装置を
示す回路図、第2図は第1図の各部の波形を示すタイム
チャート、第3図は従来のパルスレーザ装置を示す回路
図である。 10はインバータ(高圧電源手段)、11は昇圧用トランス
(高圧電源手段)、12は第1のリアクトル(第1の共振
手段)、13は第1のコンデンサ(第1の共振手段)、15
は第1のダイオード(第1の整流手段)、16は第2のリ
アクトル(第2の整流手段)、17は第2のダイオード
(第2の整流手段)、18は第2のコンデンサ(第2の共
振手段)、19はレーザ用放電管、20はサイラトロン(非
自己消去型スイッチ)。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a pulse laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time chart showing waveforms at various parts in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional pulse laser device. . 10 is an inverter (high-voltage power supply means), 11 is a step-up transformer (high-voltage power supply means), 12 is a first reactor (first resonance means), 13 is a first capacitor (first resonance means), 15
Is a first diode (first rectifier), 16 is a second reactor (second rectifier), 17 is a second diode (second rectifier), and 18 is a second capacitor (second rectifier). Is a discharge tube for laser, and 20 is a thyratron (non-self-erasing switch). In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 達樹 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 植田 至宏 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−62385(JP,A) 特開 昭62−26879(JP,A) 特開 昭63−226087(JP,A) 特開 昭49−50432(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tatsuki Okamoto 8-1-1 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Inside the Applied Equipment Laboratory, Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor, Toshihiro Ueda 8-chome Honcho Tsukaguchi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture No. 1-1 Inside Mitsubishi Electric Corporation Applied Equipment Research Laboratories (56) References JP-A-56-62385 (JP, A) JP-A-62-26879 (JP, A) JP-A-63-226087 (JP, A) JP-A-49-50432 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】高圧のパルス電圧を発生する高圧電源手段
と、該高圧電源手段の出力側の一端に接続され、第1の
リアクトルと第1のコンデンサの直列体からなる第1の
共振手段と、該第1の共振手段の他端と接続され、第2
のリアクトルと上記第1のコンデンサの容量値の1/2倍
に設定された第2のコンデンサからなる第2の共振手段
と、上記第1の共振手段の他端と上記高圧電源手段の出
力側の他端に接続され、上記パルス電圧が正電位のとき
導通し負電位のとき遮断する第1の整流手段と、上記第
2の共振手段と直列に接続され、上記パルス電圧が負電
位のとき導通し正電位のとき遮断する第2の整流手段
と、上記第2の共振手段の他端と上記高圧電源手段の出
力側の他端に接続されたレーザ用放電管と、上記第2の
整流手段の上記レーザ用放電管側と上記高圧電源手段の
出力側の他端に接続され、上記第2のコンデンサに充電
された電圧を上記レーザ用放電管に供給させるスイッチ
とを備えたパルスレーザ装置。
1. High-voltage power supply means for generating a high-voltage pulse voltage, and first resonance means connected to one end on the output side of the high-voltage power supply means and comprising a series body of a first reactor and a first capacitor. , Connected to the other end of the first resonance means,
, A second resonance means comprising a second capacitor set to half the capacitance value of the first capacitor, the other end of the first resonance means and an output side of the high-voltage power supply means. And a first rectifier connected to the other end of the first rectifier and conducting when the pulse voltage is at a positive potential and cut off when the pulse voltage is at a negative potential, and connected in series with the second resonance unit and when the pulse voltage is at a negative potential. A second rectifying unit that conducts and cuts off at a positive potential, a laser discharge tube connected to the other end of the second resonance unit and the other end on the output side of the high-voltage power supply unit, and the second rectifier A pulse laser device comprising: a switch connected to the laser discharge tube side of the device and the other end on the output side of the high-voltage power supply means; and a switch for supplying the voltage charged in the second capacitor to the laser discharge tube. .
【請求項2】上記第1のリアクトルは、インダクタンス
値が上記第2のリアクトルのインダクタンス値の1/2倍
に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のパルスレーザ装置。
2. The first reactor according to claim 1, wherein an inductance value of said first reactor is set to a half of an inductance value of said second reactor.
Item 2. The pulse laser device according to item 1.
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