JPH03252184A

JPH03252184A - パルスガスレーザ装置

Info

Publication number: JPH03252184A
Application number: JP4991390A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 隆志斎藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、パルスガスレーザ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のパルスガスレーザ装置については、１９８９年、
１月発行の［ジャーナル・オブ・アプライド・フィジッ
クス（ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＰＰＬＩＥＤ　ＰＨＹ
ＳＩＣ８）Ｊ第６５巻、第１号、２２ページから２９ペ
ージに掲載されている文献に詳細に記述されている。こ
の文献に記載されている従来のパルスガスレーザ装置を
第３図に示す。

このパルスガスレーザ装置は、内部にレーザ電ｆ！１１
を備え、レーザガスで満たされたレーザ管１０と、レー
ザガスをグロー放電させるためのレーザガス放電回路１
７と、レーザガス放電回路１７を充電するための高電圧
電源１８と、グロー放電が形成された後にパルス充電回
路１９によりパルス充電されたエネルギーをレーザ電極
１１に供給するためのＰＦＮ回路２０、レーザ電極１１
の放電が開始するまで高くインダクタンスに維持されて
いる磁気スイッチ２１とを有し、第３図の如く結線され
ている。また、レーザガス放電回路１７は、図の如く、
スイッチング素子１５と、主コンデンサ１６と、ピーキ
ングコンデンサ１４と、充電抵抗３０とで構成されてい
る。

このように従来のパルスガスレーザ装置では、前記文献
に記載されているように、スイッチング素子１５により
高電圧電源１８から主コンデンサ１６に充電された電荷
を放電させ、レーザ電極１１に高電圧を印加しレーザガ
スをグロー放電させ、予めパルス充電回路１９により充
電されたＰＦＮ回路２０によりレーザ発振させるための
エネルギーを供給している。このときＰＦＮ回路２０と
レーザ電極１１の間には、レーザガスが放電するまでの
間高インダクタンスに維持された磁気スイッチ２１が挿
入されているので、主コンデンサ１６から放電したエネ
ルギーはＰＦＮ回路２０へは流れ込まず、ピーキングコ
ンデンサ１４に移行するため、効率よくレーザガスをグ
ロー放電させることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、レーザガス放電回路とＰＦＮ回路２つの回路
を用いた従来のパルスレーザ装置では、レーザガス放電
回路が放電する前に、予めパルス充電回路によりＰＦＮ
回路にエネルギーが充電されるために、スイッチング素
子には、高電圧電源による電圧に加えて、さらにＰＦＮ
回路の電圧が印加され、スイッチング素子の負担が大き
くなるので、スイッチング素子として高繰り返し用のサ
イラトロンの使用が難しいという欠点があった。

本発明の目的は、レーザガス放電回路の印加電圧の立ち
上がりを損なわず、スイッチング素子に印加される電圧
を低減する事ができ、スイッチング素子としてサイラト
ロンの使用を容易にするパルスガスレーザ装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のによるパルスガスレーザ装置は、内部にレーザ
光の発振を得るためのレーザ電極を備え、レーザ媒質が
充填されたレーザ管と、レーザガスをグロー放電させる
ためのレーザガス放電回路と、前記レーザガス放電回路
を充電するための高電圧電源と、グロー放電が形成され
た後にパルス充電により充電されたエネルギーを前記レ
ーザ電極に供給するためのＰＦＮ回路と、前記ＰＦＮ回
路を充電するためのパルス充電回路と、前記レーザ電極
とＰＦＮ回路間に挿入された磁気スイッチとを少くとも
備えたパルスガスレーザ装置であって、レーザ放電回路
が可飽和インダクタと第１のインダクタを直列に接続し
たインダクタ回路を前記レーザ電極に並列に接続したピ
ーキングコンデンサに並列に接続し、スイッチング素子
と主にコンデンサの直列回路を前記充電用インダクタに
並列に接続した構造を有することを特徴としている。

さらに、本発明によるもう１つのレーザ装置は、上述の
パルスガスレーザ装置における可飽和インダクタをスパ
ークギャップと第２のインダクタの並列回路で構成した
ことを特徴としている。

（作用）本発明によるパルスガスレーザ装置においては、ＰＦＮ
回路がパルス充電されている間、ＰＦＮ回路によりスイ
ッチング素子に印加される電圧は、非飽和状態である高
インダクタンスの可飽和インダクタと第１のインダクタ
により分圧される。そして、スイッチング素子により高
電圧電源から主コンデンサに充電された電荷を放電させ
ると、可飽和インダクタは流れる電流により急激に飽和
し低インダクタンスになるため、電荷は急激にピーキン
グコンデンサに流れ込み、レーザガス放電回路の電圧の
立ち上がりを犠牲にする事なく、スイッチング素子に印
加される電圧を低減することができる。

また、可飽和インダクタをスパークギャップと第２のイ
ンダクタの並列回路により構成した場合、ＰＦＮ回路が
パルス充電されている間、第１のインダクタと第２のイ
ンダクタは、スパークギャップの印加電圧を放電開始電
圧以下に抑えると同時にスイッチング素子に印加される
電圧を分圧する。そして、スイッチング素子により高電
圧電源から主コンデンサに充電された電荷を放電させる
と、スパークギャップには、急激に高電圧が印加される
ため放電が開始し、電荷は急激にピーキングコンデンサ
に流れ込むためレーザガス放電回路の電圧の立ち上がり
を犠牲にする事なく、スイッチング素子に印加される電
圧を低減することができる。この結果、スイッチング素
子にサイラトロンを使用することが可能になる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、特許請求の範囲第１項に記載の発明（以下第
１の発明）の一実施例である。

第２図は、特許請求の範囲第２項に記載の発明（以下第
２の発明）の一実施例である。

第１図に示したパルスガスレーザ装置は、図示の如く、
レーザ光の発振を得るためのレーザ電極１１を内部に備
え、レーザガスで満たされたレーザ管１０と、レーザガ
スをグロー放電させるためのレーザガス放電回路１７と
、レーザガス放電回路１７を充電するための高電圧電源
１８と、グロー放電が形成された後にパルス充電回路１
９により充電されたエネルギーをレーザ電極１１に供給
するためのＰＦＮ回路２０と、レーザ電極１１とＰＦＮ
回路２０間に挿入された磁気スイッチ２１とにより構成
された、図示の如く結線されている。

また、本発明の特徴部分であるレーザガス放電回路１７
は、図示の如く、可飽和インダクタ１２と第１のインダ
クタ１３の直列回路で成るインダクタ回路がピーキング
コンデンサ１４に並列に接続し、スイッチング素子１５
と種コンデンサ１６の直列回路が第１のインダクタ１３
に並列に接続した回路構成になっている。

このパルスガスレーザ装置においては、ＰＦＮ回路２０
がパルス充電されている間、ＰＦＮ回路２０によりスイ
ッチング素子１５に印加される電圧は、非飽和状態であ
る高インダクタンスの可飽和インダクタ１２と第１のイ
ンダクタ１３により分圧される。そして、スイッチング
素子１５を導通し主コンデンサ１６を放電させると、可
飽和インダクタ１２は流れる電流により急激に飽和し低
インダクタンスになるため、レーザガス放電回路１７の
電圧の立ち上がりを犠牲にする事なく、スイッチング素
子１５に印加される電圧を低減することができる。

さらに、第２図に示すたパルスガスレーザ装置では、第
１図に示したパルスガスレーザ装置の可飽和インダクタ
１２をスパークギャップ２２と第２のインダクタ２３の
並列回路に置き換えた構成になっている。この他は先の
実施例と同じである。

この第２図のパルスガスレーザ装置においては、ＰＦＮ
回路２０がパルス充電されている間、第１のインダクタ
１３と第２のインダクタ２３は、スパークギャップ２２
の印加電圧を放電開始電圧以下に抑えると同時にスイッ
チング素子１５に印加される電圧を分圧する。そして、
スイッチング素子１５を導通させ主コンデンサ１６を放
電させると、スパークギャップ２２には、急激に高電圧
が印加されるため放電が開始し、レーザガス放電回路１
７の電圧の立ち上がりを犠牲にする事なく、スイッチン
グ素子１５に印加される電圧を低減することができる。

〔発明の効果〕

以上延べたように、本発明によれば、レーザガス放電回
路の電圧の立ち上がりを犠牲にする事なく、スイッチン
グ素子に印加される電圧を低減できるので、スイッチン
グ素子としてサイラトロンの使用を容易にする事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明のパルスガスレーザ装置の一実施例
を示す図、第２図は第２の発明のパルスガスレーザ装置
の一実施例を示す図、第３図は従来のパルスガスレーザ
装置を示す図である。１１・・・レーザ電極、１２・・・可飽和インダクタ、
１３・・・第１のインダクタ、１４・・・ピーキングコ
ンデンサ、１５・・・スイツイング素子、１６・・・主
コンデンサ、１７・・・レーザガス放電回路、１８・・
・高電圧電源、１９・・・パルス充電回路、２０・・・
ＰＦＮ回路、２１・・・磁気スイッチ、２２・・・スパ
ークギャップ、２３・・・第２のインダクタ。

Claims

【特許請求の範囲】１、レーザ光の発振を得るためのレーザ電極を内部に備
えてレーザガスで満されたレーザ管と、レーザガスをグ
ロー放電させるためのレーザガス放電回路と、前記レー
ザガス放電回路を充電するための高電圧電源と、グロー
放電が形成された後にパルス充電により充電されたエネ
ルギーを前記レーザ電極に供給するためのＰＦＮ回路と
、ＰＦＮ回路を充電するためのパルス充電回路と、前記
レーザ電極とＰＦＮ回路間に挿入された磁気スイッチと
を少くとも備えたパルスガスレーザ装置であって、前記
レーザガス放電回路が、可飽和インダクタと第１のイン
ダクタを直列に接続した回路を前記レーザ電極に並列に
接続したピーキングコンデサに並列に接続し、スイッチ
ング素子と主コンデサの直列回路を前記第１のインダク
タに並列に接続した構成を有することを特徴とするパル
スガスレーザ装置。２、特許請求の範囲第１項記載のパルスガスレーザ装置
において、可飽和インダクタをスパークギャップと第２
のインダクタの並列回路で構成したことを特徴とするパ
ルスガスレーザ装置。