JPH02130979A - Pulse laser oscillator - Google Patents

Pulse laser oscillator

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JPH02130979A
JPH02130979A JP28385288A JP28385288A JPH02130979A JP H02130979 A JPH02130979 A JP H02130979A JP 28385288 A JP28385288 A JP 28385288A JP 28385288 A JP28385288 A JP 28385288A JP H02130979 A JPH02130979 A JP H02130979A
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JP
Japan
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capacitor
inductance
saturable reactor
voltage
charge
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Application number
JP28385288A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yasuoka
康一 安岡
Toru Tamagawa
徹 玉川
Hiromichi Kono
広道 河野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH02130979A publication Critical patent/JPH02130979A/en
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0971Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To reduce the operational load of a switch by a method wherein a part of glow discharge energy is fed from a DC charged condenser while the residual part if fed from another condenser charged through a saturable reactor and the condenser itself to augment the laser output. CONSTITUTION:A switch element 9 is normally opened to charge C8 through the channel of a high voltage power supply 11 - a charge resistor 10 - the condenser (C8) - an inductance 7 - saturable reactor 5 - a charging inductance 3 - ground. Besides, the other condenser Cd13 is charged through the channel of a high voltage power supply 11 - a charge resistor 10 - a rectifying element 14 - Cd13 - ground. The power supply 11 commonly charges the C8 and Cd13 at the same voltage. When the element 9 is closed, the inductance 7 is impressed with the charge voltage of C8 in the inverse polarity to that of the C8 while the charge to the C8 is shifted to a C6 through the inductance 7. The charge to the C6 is pulse-compressed to be shifted to a C12 through the saturated reactor 5. Finally, the total voltage of the C12 and the Cd13 is impressed on the main electrodes 1, 2 so that the glow discharge may be caused to emit laser beams.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、パルスレーザ発振装置に係り、特に。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a pulsed laser oscillation device, and particularly to a pulsed laser oscillation device.

その放電部および電源構成に関するものである。The present invention relates to its discharge section and power supply configuration.

(従来の技術) 放電励起方式のガスレーザでは、レーザガス中で空間的
に均一なグロー放電を発生させてレーザ発振を得ている
が、横方向励起パルスCOヨレーザやエキシマレーザを
始めとするパルスレーザ発振装置では、レーザガス圧力
が大気圧以上であり、さらに電子付着性の強いガス成分
を含んでいるため、上記グロー放電を均一に点弧するこ
とは難しい、このため、グロー放電点弧に先立って予備
電離を行うのが普通であるが、予備電離を効果的に行い
、かつ安定したグロー放電を発生させるためには、高速
のパルス電圧を放電部に印加することが必要である。高
速のパルス電圧を発生させる手段として、可飽和リアク
トルを用いた磁気パルス圧縮回路方式がある。第2図に
、従来のパルスレーザ発振装置の磁気パルス圧縮回路式
電源回路を示す、(例えば、エキシマレーザ最先端応用
技術。
(Prior art) In discharge excitation type gas lasers, laser oscillation is obtained by generating a spatially uniform glow discharge in the laser gas, but pulsed laser oscillations such as lateral excitation pulsed CO lasers and excimer lasers In the device, since the laser gas pressure is above atmospheric pressure and contains gas components with strong electron adhesion, it is difficult to ignite the glow discharge uniformly. Generally, ionization is performed, but in order to effectively perform preliminary ionization and generate a stable glow discharge, it is necessary to apply a high-speed pulse voltage to the discharge section. As a means for generating high-speed pulse voltage, there is a magnetic pulse compression circuit system using a saturable reactor. FIG. 2 shows a magnetic pulse compression circuit type power supply circuit of a conventional pulsed laser oscillation device (for example, the most advanced excimer laser application technology).

(株)シーエムシー、p95 (1986)などに示さ
れた方式)レーザガスが充填された容器内に一対の主電
極1.2が対向して配設され、主電極2は接地されてい
る。主電極1,2間には充電用インダクタンス3および
コンデンサCb4が並列接続されている。コンデンサC
b4は可飽和リアクトル5とコンデンサCt6とで閉回
路を構成し、コンデンサCt8はインダクタンス7とコ
ンデンサCs8とスイッチ素子9で閉回路を構成してい
る。コンデンサC,8は充電抵抗10を介して高圧電源
11に接続されている0以上のコンデンサ及びインダク
タンス類は1個もしくは複数個が並列接続されて構成さ
れている。また、紙面垂直方向には図示していない光共
振器が配設されている。
A pair of main electrodes 1.2 are disposed facing each other in a container filled with laser gas, and the main electrode 2 is grounded. A charging inductance 3 and a capacitor Cb4 are connected in parallel between the main electrodes 1 and 2. Capacitor C
b4 constitutes a closed circuit with saturable reactor 5 and capacitor Ct6, and capacitor Ct8 constitutes a closed circuit with inductance 7, capacitor Cs8, and switch element 9. The capacitors C and 8 are connected to the high-voltage power supply 11 via the charging resistor 10, and are constructed by connecting one or more capacitors and inductances in parallel. Further, an optical resonator (not shown) is arranged in the direction perpendicular to the plane of the paper.

以上の様に構成された従来のパルスレーザ発振装置の動
作を説明する。初期状態ではスイッチ素子9は開いてお
り、高圧電源11−充電抵抗10−コンデンサC,8−
インダクタンス7−可飽和リアクトル5−充電用インダ
クタンス3−接地の経路でコンデンサCBSは充電され
ている。スイッチ素子9が閉じられると、コンデンサ0
88のスイッチ素子9側の電位は接地電位となるので、
コンデンサ088に充電された電圧と逆極性でインダク
タンス7に加わる。この結果コンデンサcI18の電荷
はインダクタンス7を介してコンデンサCt6に移行す
る。コンデンサcteの電位は非飽和状態の可飽和リア
クトル5に加わるが、コンデンサct6の電位が高くな
り、可飽和リアクトル5の飽和電圧に達すると、可飽和
リアクトル5は飽和状態になりインダクタンスが急減す
る。この結果、コンデンサCt6に蓄えられた電荷は飽
和状態の可飽和リアクトル5を介してコンデンサCb4
を充電する。可飽和リアクトル5の飽和時のインダクタ
ンスを十分小さくしておくと、スイッチ素子9−コンデ
ンサC,8−インダクタンス7−コンデンサCt6の閉
回路で決まる電流周期に対して、コンデンサCt6−可
飽和リアクドル5−コンデンサcb4で決まる電流周期
は十分小さくなるので、電流パルスが時間的に圧縮され
る。コンデンサCb4の電圧が上昇して主型$11,2
間に加わる電圧がレーザガスの放電破壊電圧以上に達す
ると、主電極1,2間にグロー放電が形成され、レーザ
ガスが励起されて図示してない光共振器の作用でレーザ
光が紙面垂直方向に出射される。
The operation of the conventional pulsed laser oscillation device configured as described above will be explained. In the initial state, the switch element 9 is open, and the high voltage power supply 11 - charging resistor 10 - capacitor C, 8 -
The capacitor CBS is charged through the path of inductance 7 - saturable reactor 5 - charging inductance 3 - ground. When switch element 9 is closed, capacitor 0
Since the potential on the switch element 9 side of 88 is the ground potential,
It is applied to the inductance 7 with the opposite polarity to the voltage charged in the capacitor 088. As a result, the charge on the capacitor cI18 is transferred to the capacitor Ct6 via the inductance 7. The potential of the capacitor cte is applied to the saturable reactor 5 in a non-saturated state, but when the potential of the capacitor ct6 increases and reaches the saturation voltage of the saturable reactor 5, the saturable reactor 5 becomes saturated and the inductance rapidly decreases. As a result, the charge stored in the capacitor Ct6 is transferred to the capacitor Cb4 via the saturable reactor 5 in the saturated state.
to charge. If the inductance of the saturable reactor 5 at saturation is made sufficiently small, the current period determined by the closed circuit of the switching element 9-capacitor C, 8-inductance 7-capacitor Ct6, the capacitor Ct6-saturable reactor 5- Since the current period determined by capacitor cb4 is sufficiently small, the current pulse is compressed in time. The voltage of capacitor Cb4 increases and the main type $11,2
When the voltage applied between them reaches the discharge breakdown voltage or higher of the laser gas, a glow discharge is formed between the main electrodes 1 and 2, the laser gas is excited, and the laser beam is directed perpendicular to the plane of the paper by the action of an optical resonator (not shown). It is emitted.

(発明が解決しようとする課題) このような、従来のパルスレーザ発振装置においては、
可飽和リアクトル5の飽和電圧を数10kV以上とする
必要がある。可飽和リアクトル5の飽和電圧は可飽和リ
アクトルの巻回数と磁性体の飽和磁束密度およびコンデ
ンサCt6の充電周波数に比例する0巻回数については
、コンデンサcb4の充電速度を高めるためには可飽和
リアクトル5の飽和時のインダクタンスを極力低減する
ことが必要なので、可飽和リアクトル5の巻回数を増加
させて飽和電圧を高くすることは動作特性上不利である
。可飽和リアクトル5の極性体の断面積を増加させて飽
和磁束密度を高めると、可飽和リアクトル5の形状が大
型になり、可飽和リアクトル5の飽和時のインダクタン
スが大きくなる要因になる。また、コンデンサCt6を
充電する周波数を高くする場合は、スイッチ素子9を流
れる電流の変化率が高くなり、スイッチ素子9の寿命を
短くするだけではなく、使用可能なスイッチ素子の種類
を限定させる結果となる。
(Problem to be solved by the invention) In such a conventional pulsed laser oscillation device,
The saturation voltage of the saturable reactor 5 needs to be several tens of kV or more. The saturation voltage of the saturable reactor 5 is proportional to the number of turns of the saturable reactor, the saturation magnetic flux density of the magnetic material, and the charging frequency of the capacitor Ct6.For the number of turns of 0, the saturation voltage of the saturable reactor 5 is proportional to the number of turns of the saturable reactor, the saturation magnetic flux density of the magnetic material, and the charging frequency of the capacitor Ct6. Since it is necessary to reduce the inductance at saturation as much as possible, increasing the saturation voltage by increasing the number of turns of the saturable reactor 5 is disadvantageous in terms of operating characteristics. If the cross-sectional area of the polar body of the saturable reactor 5 is increased to increase the saturation magnetic flux density, the shape of the saturable reactor 5 becomes larger, which becomes a factor that increases the inductance of the saturable reactor 5 when it is saturated. Furthermore, when increasing the frequency of charging the capacitor Ct6, the rate of change of the current flowing through the switch element 9 increases, which not only shortens the life of the switch element 9 but also limits the types of switch elements that can be used. becomes.

そこで1本発明は以上の欠点を除去するために提案され
たもので、その目的は、可飽和リアクトルの動作電圧を
低減し、可飽和リアクトル形状を縮小して高速パルスを
放電部に印加してレーザ出力を向上させると共に、スイ
ッチの動作責務を大幅に低減したパルスレーザ発振装置
を提供することにある。
Therefore, the present invention was proposed to eliminate the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to reduce the operating voltage of the saturable reactor, reduce the shape of the saturable reactor, and apply high-speed pulses to the discharge section. It is an object of the present invention to provide a pulsed laser oscillation device that improves laser output and significantly reduces the operational responsibility of a switch.

〔発明の構成) (課題を廓決するための手段) 本発明のパルスレーザ発振′装置は、一対の対向する主
電極間に2つのコンデンサを直列接続し、これらのコン
デンサの接続点を接地し、第1のコンデンサを整流素子
と充電抵抗を介して高圧電源に接続し、第2のコンデン
サと並列に充電用インダクタンスを接続し、第2のコン
デンサと可飽和リアクトルとコンデンサを直列接続して
閉回路を形成し、前記コンデンサをインダクタンスとコ
ンデンサとスイッチ素子と直列接続して閉回路を形成し
、前記コンデンサを充電抵抗を介して高圧電源と接続す
るように構成した物である。
[Structure of the Invention] (Means for Resolving the Problem) The pulsed laser oscillation device of the present invention connects two capacitors in series between a pair of opposing main electrodes, and grounds the connection point of these capacitors. The first capacitor is connected to a high-voltage power supply via a rectifying element and a charging resistor, a charging inductance is connected in parallel with the second capacitor, and the second capacitor, a saturable reactor, and a capacitor are connected in series to form a closed circuit. The capacitor is connected in series with an inductance, a capacitor, and a switch element to form a closed circuit, and the capacitor is connected to a high-voltage power source via a charging resistor.

(作用) 上記のような構成の本発明によれば、グロー放電に供給
する全電気エネルギーの一定の部分を直流充電した第2
のコンデンサより供給し、残りのエネルギーを可飽和リ
アクトルとコンデンサの作用でパルス圧縮して充電した
第1のコンデンサがら供給することができる。このため
、可飽和リアクトルの動作電圧を低減でき可飽和リアク
トルの形状の縮小が可能になり、パルス圧縮性能が高ま
るだけでなく、同時にスイッチ素子の動作責務も大幅に
低減できる。さらに、放電部に印加するパルスが高速化
できるので、レーザ出力の増加がはかれ、長寿命で大出
力のパルスレーザ発振装置が可能になる。
(Function) According to the present invention configured as described above, a certain portion of the total electrical energy supplied to the glow discharge is used to charge the second
The remaining energy can be supplied from the first capacitor charged by compressing the pulse through the action of the saturable reactor and capacitor. Therefore, the operating voltage of the saturable reactor can be reduced and the shape of the saturable reactor can be reduced, which not only improves the pulse compression performance but also significantly reduces the operating responsibility of the switching element. Furthermore, since the pulse applied to the discharge section can be made faster, the laser output can be increased, making it possible to provide a pulsed laser oscillation device with a long life and high output.

(実施例) 以下本発明の一実施例を第1図に基づいて具体的に説明
する。
(Example) An example of the present invention will be specifically described below with reference to FIG.

レーザガスが充填された容器内に一対の主電極1.2が
対向して配設され、主電極2は接地されている。主電極
1.2間には、コンデンサCP12とコンデンサCd1
3が直列に接続され、両者の接続点は接地されている。
A pair of main electrodes 1.2 are arranged facing each other in a container filled with laser gas, and main electrode 2 is grounded. A capacitor CP12 and a capacitor Cd1 are connected between the main electrodes 1 and 2.
3 are connected in series, and their connection point is grounded.

コンデンサCd13は整流素子14と充電抵抗lOを介
して正極性の高圧電源11に接続されている。また、コ
ンデンサCP12と並列に充電用インダクタンス3が接
続されている。コンデンサC,12と可飽和リアクトル
5とコンデンサCt6は直列に接続されて閉回路を形成
し、また、コンデンサCt6とインダクタンス7とコン
デンサC,8とスイッチ素子9とは直列接続されて、閉
回路を形成している。コンデンサC,8とスイッチ素子
9の接続点は充電抵抗10を介して高圧電源11と接続
するように構成されている0以上のコンデンサ及びイン
ダクタンス類は1個もしくは複数個が並列接続されて構
成されている。また、紙面垂直方向には図示していない
光共振器が配設されている。
Capacitor Cd13 is connected to positive polarity high voltage power supply 11 via rectifying element 14 and charging resistor lO. Further, a charging inductance 3 is connected in parallel with the capacitor CP12. Capacitor C, 12, saturable reactor 5, and capacitor Ct6 are connected in series to form a closed circuit, and capacitor Ct6, inductance 7, capacitor C, 8, and switch element 9 are connected in series to form a closed circuit. is forming. The connection point between the capacitor C, 8 and the switch element 9 is configured to be connected to the high voltage power supply 11 via the charging resistor 10. One or more capacitors and inductances of 0 or more are connected in parallel. ing. Further, an optical resonator (not shown) is arranged in the direction perpendicular to the plane of the paper.

以上の様に構成された本発明のパルスレーザ発振装置の
動作を説明する。初期状層ではスイッチ素子9は開いて
おり、高圧電源11−充電抵抗1〇−コンデンサC68
−インダクタンス7−可飽和リアクトル5−充電用イン
ダクタンス3−接地の経路でコンデンサC88は充電さ
れている。また、コンデンサCd13は高圧電源11−
充電抵抗1〇−整流素子14−コンデンサCd13−接
地の経路で充電されている0本発明ではコンデンサCs
8を充電する電源とコンデンサCd13を充電する電源
が共通なので、コンデンサC,8とコンデンサCd13
は同じ電圧に充電されている。スイッチ素子9が閉じら
れると、コンデンサC,8のスイッチ素子9側の電位は
接地電位となるので、コンデンサC,8に充電された電
圧は、充電された電圧と逆極性でインダクタンス7に加
わる。この結果コンデンサ088の電荷はインダクタン
ス7を介してコンデンサCt6に移行する。
The operation of the pulse laser oscillation device of the present invention configured as described above will be explained. In the initial state, the switch element 9 is open, and the high voltage power supply 11 - charging resistor 10 - capacitor C68
The capacitor C88 is charged through the path of - inductance 7 - saturable reactor 5 - charging inductance 3 - ground. In addition, the capacitor Cd13 is connected to the high voltage power supply 11-
Charging resistor 1〇 - rectifying element 14 - capacitor Cd 13 - charged through the grounding path 0 In the present invention, capacitor Cs
Since the power supply for charging 8 and the power supply for charging capacitor Cd13 are common, capacitor C, 8 and capacitor Cd13
are charged to the same voltage. When the switch element 9 is closed, the potential on the switch element 9 side of the capacitors C, 8 becomes the ground potential, so the voltage charged in the capacitors C, 8 is applied to the inductance 7 with the opposite polarity to the charged voltage. As a result, the charge on capacitor 088 is transferred to capacitor Ct6 via inductance 7.

電荷の移行する周波数はコンデンサC88とコンデンサ
Ct6の直列容量値とインダクタンス7の値で決まる。
The frequency at which the charges shift is determined by the series capacitance value of capacitor C88 and capacitor Ct6 and the value of inductance 7.

コンデンサCt6の端子電圧が上昇する過程で、コンデ
ンサCt6の電圧は可飽和リアクトル5から充電用イン
ダクタンス3の経路で放電していくが、可飽和リアクト
ル5は非飽和状態なので。
In the process of increasing the terminal voltage of the capacitor Ct6, the voltage of the capacitor Ct6 is discharged from the saturable reactor 5 through the charging inductance 3, but the saturable reactor 5 is in a non-saturated state.

インダクタンスの値は非常に大きくコンデンサCt6の
端子電圧の減少はごく僅かである。コンデンサC16の
電位が十分に高くなり、可飽和リアクトル5の飽和電圧
に達すると、可飽和リアクトル5は非飽和状態から飽和
状態に急激に変化し、可飽和リアクトル5のインダクタ
ンスは急減する。この結果、コンデンサCt6に蓄えら
れた電荷は飽和状態の可飽和リアクトル5を介して、コ
ンデンサC,12に移行する。可飽和リアクトル5の飽
和時のインダクタンスを十分小さくしておくと、スイッ
チ素子9−コンデンサC!18−インダクタンス7−コ
ンデンサCt6の閉回路で決まる電流周期に対して、コ
ンデンサCt6−可飽和リアクトル5−コンデンサCp
12で決まる電流周期は十分小さくなるので、電流パル
スが時間的に圧縮される。コンデンサCP12の電圧が
上昇して、コンデンサCP12の電圧Vpとコンデンサ
Cd13の電圧Vdの合計値が、主電極1.2間の放電
破壊電圧以上に達すると、主電極1.2間にグロー放電
が形成され、レーザガスが励起されて図示していない光
共振器の作用でレーザ光が紙面垂直方向に出射される。
The value of the inductance is very large, and the decrease in the terminal voltage of the capacitor Ct6 is very small. When the potential of the capacitor C16 becomes sufficiently high and reaches the saturation voltage of the saturable reactor 5, the saturable reactor 5 rapidly changes from a non-saturated state to a saturated state, and the inductance of the saturable reactor 5 rapidly decreases. As a result, the charge stored in the capacitor Ct6 is transferred to the capacitors C and 12 via the saturable reactor 5 in the saturated state. If the inductance of the saturable reactor 5 at saturation is made sufficiently small, the switching element 9-capacitor C! 18 - inductance 7 - capacitor Ct6 - capacitor Ct6 - saturable reactor 5 - capacitor Cp
Since the current period determined by 12 is sufficiently small, the current pulse is compressed in time. When the voltage of capacitor CP12 increases and the total value of voltage Vp of capacitor CP12 and voltage Vd of capacitor Cd13 reaches the discharge breakdown voltage between main electrodes 1.2 or higher, glow discharge occurs between main electrodes 1.2. The laser gas is excited and a laser beam is emitted in a direction perpendicular to the plane of the paper by the action of an optical resonator (not shown).

以下に、従来例と比較して、本発明の実施例における可
飽和リアクトル5に必要な特性と、スイッチ素子9のス
イッチングエネルギーについて詳しく述べる。従来例と
比較が容易なように、コンデンサCb4の容量値とコン
デンサCP12とコンデンサCd13の直列容量値が等
しく、また主電極1,2間の放電破壊電圧Wbがコンデ
ンサC,12の電圧VP(負極性)とコンデンサCd1
3の電圧Va (正極性)の合計値(=Vd−Vp)に
等しい場合についてしめす。
In the following, the characteristics required for the saturable reactor 5 and the switching energy of the switch element 9 in the embodiment of the present invention will be described in detail in comparison with the conventional example. For easy comparison with the conventional example, the capacitance value of capacitor Cb4 is equal to the series capacitance value of capacitors CP12 and capacitor Cd13, and the discharge breakdown voltage Wb between main electrodes 1 and 2 is equal to the voltage VP (negative electrode) of capacitors C and 12. ) and capacitor Cd1
The case where the voltage is equal to the total value (=Vd-Vp) of the voltage Va (positive polarity) of No. 3 will be shown.

可飽和リアクトルの動作電圧はほぼVPと等しいため、
従来方式の場合と比較して動作電圧を約1/2にするこ
とができる。このため可飽和リアクトル5を構成する磁
性体の断面積は従来方式の約1/2にすることができる
。この結果可飽和リアクトル5の飽和時のインダクタン
スは従来方式の約1/2にすることができ、コンデンサ
C,12を充電する速度を高めることができる。さらに
、動作電圧が低くできるため、可飽和リアクトルの巻線
の電気的絶縁強度を低くできるので、巻線を磁性体に密
に巻くことが容易となり、可飽和リアクトル5の飽和時
のインダクタンスを低減することができる。また、主f
t1iil、2間に注入されるエネルギーがスイッチ索
子9で通電されるエネルギーと等しいとすると、スイッ
チングエネルギーは従来方式の場合、 Hb=1/2・
CbVb”で与えられる0本方式では、スイッチ素子9
で分担するエネルギーはUP= 1/2− cpvp”
となる、ココで、c、=ct=cpとするとしたmay
とEbの関係は0式のようになる。
Since the operating voltage of the saturable reactor is approximately equal to VP,
The operating voltage can be reduced to about 1/2 compared to the conventional method. Therefore, the cross-sectional area of the magnetic material constituting the saturable reactor 5 can be reduced to about 1/2 of that of the conventional system. As a result, the inductance of the saturable reactor 5 at saturation can be reduced to approximately 1/2 of that of the conventional system, and the speed at which the capacitors C and 12 are charged can be increased. Furthermore, since the operating voltage can be lowered, the electrical insulation strength of the winding of the saturable reactor can be lowered, making it easier to wind the winding tightly around the magnetic material, reducing the inductance when the saturable reactor 5 is saturated. can do. Also, the main f
Assuming that the energy injected between t1iil and 2 is equal to the energy energized by the switch cable 9, the switching energy in the conventional method is Hb=1/2.
In the 0-wire system given by ``CbVb'', the switch element 9
The energy shared by UP = 1/2-cpvp”
Here, let c, = ct = cp, may
The relationship between Eb and Eb is as shown in equation 0.

Cp/Cd EP=丁這dηγgb  ・・・・・・ ■ここで、コ
ンデンサCP13とコンデンサCd14の容量値が等し
い場合は、Ep=1/2Ebとなりスイッチ素子9の動
作エネルギーは本方式では従来方式の50%に低下する
。また、このときの、電圧値Vpは従来方式の電圧Vb
の1/2となり、動作電圧でも1/2になる。このため
、スイッチ素子9には半導体スイッチ等の使用も可能に
なる。
Cp/Cd EP=Dηγgb... ■Here, if the capacitance values of capacitor CP13 and capacitor Cd14 are equal, Ep=1/2Eb, and the operating energy of switch element 9 in this method is the same as in the conventional method. It drops to 50%. Also, at this time, the voltage value Vp is the voltage Vb of the conventional method.
The operating voltage is also 1/2. Therefore, it is also possible to use a semiconductor switch or the like as the switch element 9.

以上の説明では、コンデンサCs8とコンデンサCd1
3に接続する高圧電源11を共通としているが、別電源
を使用して充電電圧をそれぞれ変化させることも可能で
、直流充電側のコンデンサに蓄積するエネルギーとパル
ス充電側のコンデンサに蓄積するエネルギーの比率を変
化させることにより、スイッチの動作責務を使用するス
イッチに合せて設定するとともでき、使用可能なスイッ
チの選択を広げることができる。このように、従来方式
に比較して回路構成の自由度が大きい。
In the above explanation, capacitor Cs8 and capacitor Cd1
Although the high-voltage power supply 11 connected to 3 is the same, it is also possible to use separate power supplies to vary the charging voltage, and the energy accumulated in the capacitor on the DC charging side and the energy accumulated in the capacitor on the pulse charging side can be changed. By changing the ratio, the operational responsibility of the switch can be set to match the switch being used, and the selection of usable switches can be expanded. In this way, the degree of freedom in circuit configuration is greater than in the conventional system.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のような構成の本発明によれば、グロー放電に供給
する全電気エネルギーの一定の部分を直流充電したコン
デンサより供給し、残りのエネルギーを可飽和リアクト
ルとコンデンサの作用でパルス圧縮して充電したコンデ
ンサから供給することができる。このため、可飽和リア
クトルの動作電圧を低減でき可飽和リアクトルの形状の
縮小が可能になり、パルス圧縮性能が高まるだけでなく
According to the present invention configured as described above, a fixed portion of the total electrical energy supplied to the glow discharge is supplied from a DC-charged capacitor, and the remaining energy is pulse-compressed and charged by the action of the saturable reactor and the capacitor. can be supplied from a capacitor. Therefore, the operating voltage of the saturable reactor can be reduced and the shape of the saturable reactor can be reduced, which not only improves the pulse compression performance.

同時にスイッチ素子の動作責務も大幅に低減できる。さ
らに、放電部に印加するパルスが高速化できるので、レ
ーザ出力の増加がはかれ、長寿命で大出力のパルスレー
ザ発振が可能になる。
At the same time, the operational responsibility of the switching elements can be significantly reduced. Furthermore, since the pulse applied to the discharge section can be made faster, the laser output can be increased, making it possible to perform pulsed laser oscillation with a long life and high output.

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

第1図は本発明のパルスレーザ発振装置の一実施例を示
す回路図、第2図は従来のパルスレーザ発振装置を示す
回路図である。 1・・・主電極、  2・・・主電極。 3・・・充電用インダクタンス、4・・・コンデンサC
P。 5・・・可飽和リアクトル、  6・・・コンデンサC
t。 7・・・インダクタンス、  8・・・コンデンサCs
。 9・・・スイッチ素子、10・・・充電抵抗、11・・
・高圧電源、12・・・コンデンサCP、13・・・コ
ンデンサCd、  14・・・整流素子。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  第子丸 健
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the pulsed laser oscillation device of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional pulsed laser oscillation device. 1... Main electrode, 2... Main electrode. 3... Charging inductance, 4... Capacitor C
P. 5... Saturable reactor, 6... Capacitor C
t. 7...Inductance, 8...Capacitor Cs
. 9... Switch element, 10... Charging resistor, 11...
- High voltage power supply, 12... Capacitor CP, 13... Capacitor Cd, 14... Rectifier element. Agent Patent Attorney Noriyuki Chika Yudo Ken Daishimaru

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  一対の対向する主電極間にコンデンサを接続したパル
スレーザ発振装置に於て、前記コンデンサを第1のコン
デンサと第2のコンデンサに直列に2分割接続し、前記
2分割接続点を接地し、前記第1のコンデンサを整流素
子を介して直流電源に接続し、前記第2のコンデンサを
可飽和リアクトルと第3のコンデンサと接続して閉回路
を形成し、前記第3のコンデンサをインダクタンスと第
4のコンデンサとスイッチ素子と接続して閉回路を形成
し、前記第4のコンデンサを前記直流電源と接続したこ
とを特徴とするパルスレーザ発振装置。
In a pulsed laser oscillation device in which a capacitor is connected between a pair of opposing main electrodes, the capacitor is divided into two parts connected in series to a first capacitor and a second capacitor, the connection point of the two parts is grounded, and the A first capacitor is connected to a DC power source via a rectifying element, the second capacitor is connected to a saturable reactor and a third capacitor to form a closed circuit, and the third capacitor is connected to an inductance and a fourth capacitor. A pulsed laser oscillation device characterized in that a closed circuit is formed by connecting a capacitor and a switch element, and the fourth capacitor is connected to the DC power source.
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