JPH05160485A - パルスレーザ用パルス発生装置 - Google Patents
パルスレーザ用パルス発生装置Info
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- JPH05160485A JPH05160485A JP34413991A JP34413991A JPH05160485A JP H05160485 A JPH05160485 A JP H05160485A JP 34413991 A JP34413991 A JP 34413991A JP 34413991 A JP34413991 A JP 34413991A JP H05160485 A JPH05160485 A JP H05160485A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路のインダクタンスの少い効率のよいパル
スレーザ用パルス発生装置を得る。 【構成】 導電体から成る第１，第２，第３の筒体を同
軸的に配し、第２の筒体に複数個の高速スイッチ素子を
略均等に配して接続することにより、スイッチ回路を構
成すると共に、第３の筒体に複数個の高速ダイオードを
略均等に配して接続することにより、逆電流抑制素子を
構成する。 【効果】 各高速ダイオードから見たインダクタンスが
均一化され全体として小さくなる。
スレーザ用パルス発生装置を得る。 【構成】 導電体から成る第１，第２，第３の筒体を同
軸的に配し、第２の筒体に複数個の高速スイッチ素子を
略均等に配して接続することにより、スイッチ回路を構
成すると共に、第３の筒体に複数個の高速ダイオードを
略均等に配して接続することにより、逆電流抑制素子を
構成する。 【効果】 各高速ダイオードから見たインダクタンスが
均一化され全体として小さくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、銅蒸気レーザやエキ
シマレーザ等の繰り返しパルス放電により、短波長パル
スレーザを発生させるためのパルスレーザ用パルス発生
装置に関するものである。
シマレーザ等の繰り返しパルス放電により、短波長パル
スレーザを発生させるためのパルスレーザ用パルス発生
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来の銅蒸気レーザを用いたパル
スレーザ用パルス発生装置を示す構成図であり、図にお
いて、１は高圧電源、２は高圧電源１に接続された充電
用リアクトル、３は充電用リアクトル２に直列接続され
た充電用ダイオード、４は充電用ダイオード３に直列接
続された充放電用のコンデンサ、８は多数のＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）等から成る高速スイッチ素子９の
直並列回路で構成されるスイッチ回路で、充電用ダイオ
ード３と高圧電源１との間に接続されている。
スレーザ用パルス発生装置を示す構成図であり、図にお
いて、１は高圧電源、２は高圧電源１に接続された充電
用リアクトル、３は充電用リアクトル２に直列接続され
た充電用ダイオード、４は充電用ダイオード３に直列接
続された充放電用のコンデンサ、８は多数のＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）等から成る高速スイッチ素子９の
直並列回路で構成されるスイッチ回路で、充電用ダイオ
ード３と高圧電源１との間に接続されている。
【０００３】１０はコンデンサ４に直列接続された逆電
流抑制素子であり、複数個のダイオード又は磁気飽和素
子の直並列回路で構成されている。１１は逆電流抑制素
子１０に並列接続されたバイパス抵抗、７は逆電流抑制
素子１０とコンデンサ４を介してスイッチ回路８と並列
に接続されたレーザ放電管、５はレーザ放電管７に並列
接続された充電用抵抗、２６はレーザ放電管７に並列接
続されたピーキングコンデンサである。
流抑制素子であり、複数個のダイオード又は磁気飽和素
子の直並列回路で構成されている。１１は逆電流抑制素
子１０に並列接続されたバイパス抵抗、７は逆電流抑制
素子１０とコンデンサ４を介してスイッチ回路８と並列
に接続されたレーザ放電管、５はレーザ放電管７に並列
接続された充電用抵抗、２６はレーザ放電管７に並列接
続されたピーキングコンデンサである。
【０００４】次に動作について説明する。高圧電源１か
ら充電リアクトル２、充電用ダイオード３、バイパス抵
抗１１及び充電用抵抗５を通じて、ゆっくりとコンデン
サ４に高電圧が充電される。次にスイッチ回路８が導通
すると、コンデンサ４の高電圧が逆電流抑制素子１０を
介してレーザ放電管７に数百ｎｓｅｃ（ナノ秒）のパル
ス電圧を印加する。これによって、レーザ放電管７が放
電し、その放電電流ｉx が、コンデンサ４，スイッチ回
路８，レーザ放電管７，逆電流抑制素子１０及びコンデ
ンサ４の経路を流れる。このとき逆電流抑制素子１０は
回路のインダクタンスによる振動電流の逆方向電流を抑
制する。ピーキングコンデンサ２６は回路のインダクタ
ンスを補償しスピードアップ用として働く。
ら充電リアクトル２、充電用ダイオード３、バイパス抵
抗１１及び充電用抵抗５を通じて、ゆっくりとコンデン
サ４に高電圧が充電される。次にスイッチ回路８が導通
すると、コンデンサ４の高電圧が逆電流抑制素子１０を
介してレーザ放電管７に数百ｎｓｅｃ（ナノ秒）のパル
ス電圧を印加する。これによって、レーザ放電管７が放
電し、その放電電流ｉx が、コンデンサ４，スイッチ回
路８，レーザ放電管７，逆電流抑制素子１０及びコンデ
ンサ４の経路を流れる。このとき逆電流抑制素子１０は
回路のインダクタンスによる振動電流の逆方向電流を抑
制する。ピーキングコンデンサ２６は回路のインダクタ
ンスを補償しスピードアップ用として働く。
【０００５】図１０は銅蒸気レーザの一般的な放電電流
ｉx の波形とレーザ光Ｌの波形を示す。レーザ放電管７
にコンデンサ４から電圧パルスが印加されると、回路の
インダクタンスによって、レーザ放電管７に流れる電流
は図１０のように振動を伴う。一般的に、振動の半周期
は数百ｎｓｅｃである。一方、銅蒸気レーザにおけるレ
ーザ下位準位の寿命は、数百μｓと極めて長いため、振
動の第１パルスでレーザ発振が起こり、一旦終了する
と、レーザ下位準位の量がいっぱいになるため、その後
の数百μｓｅｃはいくらパルスを印加してもレーザ発振
を生じない。その結果、振動により生じた２パルス目以
降（斜線部分）の電流はレーザ発振に寄与しなくなる。
この２パルス目以降の電流を抑制するよう働くのが逆電
流抑制素子１０であり、電流が逆向きに流れようとする
のを抑制し、バイパス抵抗１１を通して、放電用コンデ
ンサ４に蓄えられた振動逆電圧を消費させてしまう。そ
の結果、図１０のような電流波形が得られる。また、レ
ーザ放電管７に流れる電流はできるだけ急峻なほうがレ
ーザを効率よく出力することができ、回路や各素子のイ
ンダクタンスはできるだけ小さくする必要がある。
ｉx の波形とレーザ光Ｌの波形を示す。レーザ放電管７
にコンデンサ４から電圧パルスが印加されると、回路の
インダクタンスによって、レーザ放電管７に流れる電流
は図１０のように振動を伴う。一般的に、振動の半周期
は数百ｎｓｅｃである。一方、銅蒸気レーザにおけるレ
ーザ下位準位の寿命は、数百μｓと極めて長いため、振
動の第１パルスでレーザ発振が起こり、一旦終了する
と、レーザ下位準位の量がいっぱいになるため、その後
の数百μｓｅｃはいくらパルスを印加してもレーザ発振
を生じない。その結果、振動により生じた２パルス目以
降（斜線部分）の電流はレーザ発振に寄与しなくなる。
この２パルス目以降の電流を抑制するよう働くのが逆電
流抑制素子１０であり、電流が逆向きに流れようとする
のを抑制し、バイパス抵抗１１を通して、放電用コンデ
ンサ４に蓄えられた振動逆電圧を消費させてしまう。そ
の結果、図１０のような電流波形が得られる。また、レ
ーザ放電管７に流れる電流はできるだけ急峻なほうがレ
ーザを効率よく出力することができ、回路や各素子のイ
ンダクタンスはできるだけ小さくする必要がある。
【０００６】図１１は一般的な銅蒸気レーザ装置に用い
られるレーザ放電管７を示す側面断面図であり、図にお
いて、２２は外筒、２１は外筒２２の内側に配された放
電内管、２０は外筒２２と放電内管２１との間に設けら
れた断熱材、２４は放電内管２１内に配された電極、２
３は放電内管２１で発生したレーザ光を取り出す窓、２
５は放電内管２１内部に設けられた銅、２７は外筒２２
と電極２４とを絶縁する絶縁材である。
られるレーザ放電管７を示す側面断面図であり、図にお
いて、２２は外筒、２１は外筒２２の内側に配された放
電内管、２０は外筒２２と放電内管２１との間に設けら
れた断熱材、２４は放電内管２１内に配された電極、２
３は放電内管２１で発生したレーザ光を取り出す窓、２
５は放電内管２１内部に設けられた銅、２７は外筒２２
と電極２４とを絶縁する絶縁材である。
【０００７】次に動作について説明する。外筒２２を通
して左右の電極にパルス電圧が印加されると、放電内管
２１内にパルス放電が生じる。パルス放電を繰り返し実
施すると、断熱材２０の働きで放電内管２１の内部が１
５００度程度の温度となる。その時、銅２５が蒸発し、
放電内管２１内部に銅蒸気を充満させる。さらにパルス
電圧を印加すると、放電のエネルギーで銅蒸気が励起さ
れ、窓２３を通してレーザ光が出力される。
して左右の電極にパルス電圧が印加されると、放電内管
２１内にパルス放電が生じる。パルス放電を繰り返し実
施すると、断熱材２０の働きで放電内管２１の内部が１
５００度程度の温度となる。その時、銅２５が蒸発し、
放電内管２１内部に銅蒸気を充満させる。さらにパルス
電圧を印加すると、放電のエネルギーで銅蒸気が励起さ
れ、窓２３を通してレーザ光が出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のパルスレーザ用
パルス発生装置は上記のように構成されていたので、振
動抑制するには、電圧は数ｋＶから数１０ｋＶ、電流は
数ｋＡ、ｎｓｅｃオーダの回復時間が要求され、このた
め、逆電流抑制素子１０は複数個の小容量の高速ダイオ
ードの直並列接続で構成されていた。このため、各小容
量の高速ダイオードの電流分流が均等となりにくく、並
列数が大幅に増加して逆電流抑制素子１０が大きくなる
という問題点があった。また、並列接続の構成いかんに
よってはインダクタンスも大きくなるという問題点があ
った。
パルス発生装置は上記のように構成されていたので、振
動抑制するには、電圧は数ｋＶから数１０ｋＶ、電流は
数ｋＡ、ｎｓｅｃオーダの回復時間が要求され、このた
め、逆電流抑制素子１０は複数個の小容量の高速ダイオ
ードの直並列接続で構成されていた。このため、各小容
量の高速ダイオードの電流分流が均等となりにくく、並
列数が大幅に増加して逆電流抑制素子１０が大きくなる
という問題点があった。また、並列接続の構成いかんに
よってはインダクタンスも大きくなるという問題点があ
った。
【０００９】また逆電流抑制素子１０を磁気飽和素子を
用いて構成する場合は、磁気飽和素子の飽和時のインダ
クタンスが大きいため、回路のインダクタンスが大きく
なり、振動しやすくなるという問題点があった。
用いて構成する場合は、磁気飽和素子の飽和時のインダ
クタンスが大きいため、回路のインダクタンスが大きく
なり、振動しやすくなるという問題点があった。
【００１０】さらに、逆電流抑制素子１０の挿入によ
り、レーザ放電管７と放電用コンデンサ４、スイッチ回
路８、および逆電流抑制素子１０の回路ループのインダ
クタンスが大きくなり、結果的に回路インダクタンスが
大きくなり、振動を大きくするという問題点があった。
り、レーザ放電管７と放電用コンデンサ４、スイッチ回
路８、および逆電流抑制素子１０の回路ループのインダ
クタンスが大きくなり、結果的に回路インダクタンスが
大きくなり、振動を大きくするという問題点があった。
【００１１】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、小容量の高速ダイオードの電流
分流を均等化すると共に、逆電流抑制素子と回路のイン
ダクタンスを小さくすることのできるパルスレーザ用パ
ルス発生装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、小容量の高速ダイオードの電流
分流を均等化すると共に、逆電流抑制素子と回路のイン
ダクタンスを小さくすることのできるパルスレーザ用パ
ルス発生装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るパ
ルスレーザ用パルス発生装置は、導電体から成る第１，
第２，第３の筒体を同軸的に配し、第２の筒体に複数個
の高速スイッチ素子を略均等に配して接続することによ
り、スイッチ回路を構成すると共に、第３の筒体に複数
個の高速ダイオードを略均等に配して接続することによ
り、逆電流抑制素子を構成したものである。
ルスレーザ用パルス発生装置は、導電体から成る第１，
第２，第３の筒体を同軸的に配し、第２の筒体に複数個
の高速スイッチ素子を略均等に配して接続することによ
り、スイッチ回路を構成すると共に、第３の筒体に複数
個の高速ダイオードを略均等に配して接続することによ
り、逆電流抑制素子を構成したものである。
【００１３】請求項２の発明に係るパルスレーザ用パル
ス発生装置は、導電体から成る第１，第２の筒体及び絶
縁筒体を同軸的に配し、第２の筒体に複数個の高速スイ
ッチ素子を略均等に配して接続することにより、スイッ
チ回路を構成すると共に、絶縁筒体に複数個の可飽和リ
アクトルを略均等に配して接続することにより、逆電流
抑制素子を構成したものである。
ス発生装置は、導電体から成る第１，第２の筒体及び絶
縁筒体を同軸的に配し、第２の筒体に複数個の高速スイ
ッチ素子を略均等に配して接続することにより、スイッ
チ回路を構成すると共に、絶縁筒体に複数個の可飽和リ
アクトルを略均等に配して接続することにより、逆電流
抑制素子を構成したものである。
【００１４】請求項３の発明に係るパルスレーザ用パル
ス発生装置は、上記第１，第２，第３の筒体、絶縁筒体
をレーザ放電管の外側に同軸的に配したものである。
ス発生装置は、上記第１，第２，第３の筒体、絶縁筒体
をレーザ放電管の外側に同軸的に配したものである。
【００１５】
【作用】請求項１の発明におけるパルスレーザ用パルス
発生装置は、各高速ダイオードから見た回路のインダク
タンスが均一となるため、各高速ダイオードに流れる電
流が均等となる。さらに、インダクタンスも小さくなる
ため、振動を防止できる。また並列回路数も少くするこ
とができる。
発生装置は、各高速ダイオードから見た回路のインダク
タンスが均一となるため、各高速ダイオードに流れる電
流が均等となる。さらに、インダクタンスも小さくなる
ため、振動を防止できる。また並列回路数も少くするこ
とができる。
【００１６】請求項２の発明におけるパルスレーザ用パ
ルス発生装置は、逆電流抑制素子としての磁気飽和素子
のインダクタンスを低減できるとともに確実に逆電流を
抑制することができる。
ルス発生装置は、逆電流抑制素子としての磁気飽和素子
のインダクタンスを低減できるとともに確実に逆電流を
抑制することができる。
【００１７】請求項３の発明におけるパルスレーザ用パ
ルス発生装置は、回路全体のインダクタンスが小さくな
り、振動を抑制できるとともに効率よい励起が行える。
ルス発生装置は、回路全体のインダクタンスが小さくな
り、振動を抑制できるとともに効率よい励起が行える。
【００１８】
【実施例】実施例１．図１は請求項１の発明による一実
施例を示し、図９と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。この図１においては、図９の逆電流抑
制素子１０として、前述した小容量の高速ダイオードの
複数個を直並列に接続して成るものが用いられている。
この逆電流抑制素子１０は、この実施例では図示のよう
に充電用リアクトルとコンデンサ４との接続点とスイッ
チ回路８の一端との間に接続されている。
施例を示し、図９と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。この図１においては、図９の逆電流抑
制素子１０として、前述した小容量の高速ダイオードの
複数個を直並列に接続して成るものが用いられている。
この逆電流抑制素子１０は、この実施例では図示のよう
に充電用リアクトルとコンデンサ４との接続点とスイッ
チ回路８の一端との間に接続されている。
【００１９】図２は図１の逆電流抑制素子１０とスイッ
チ回路８の部分の構造を示す側面断面図、図３，図４は
それぞれ図２のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。各図において、１２は電流帰還用導体として用いら
れる第１の筒体、１３は第１の筒体１２の内側に同軸的
に配された導電体から成る第２の筒体、１６は第２の筒
体１３の複数個所に挿入された絶縁体、１４は第２の筒
体１３の一端に絶縁体１６を介して接続された導電体か
ら成る第３の筒体で、その筒体相互間に絶縁体１６が介
在されている。１３ａ，１４ａは第２の筒体１３及び第
３の筒体１４の複数個所から内方に突出されて一体的に
設けられた取付部である。
チ回路８の部分の構造を示す側面断面図、図３，図４は
それぞれ図２のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。各図において、１２は電流帰還用導体として用いら
れる第１の筒体、１３は第１の筒体１２の内側に同軸的
に配された導電体から成る第２の筒体、１６は第２の筒
体１３の複数個所に挿入された絶縁体、１４は第２の筒
体１３の一端に絶縁体１６を介して接続された導電体か
ら成る第３の筒体で、その筒体相互間に絶縁体１６が介
在されている。１３ａ，１４ａは第２の筒体１３及び第
３の筒体１４の複数個所から内方に突出されて一体的に
設けられた取付部である。
【００２０】上記各取付部１３ａには、ＦＥＴの高速ス
イッチ素子９が４個づつ取付けられて、そのドレイン端
子Ｄが接続されている。各高速スイッチ素子９のソース
端子Ｓは隣りの取付部１３ａにリード線１５を介して接
続され、図の左端の高速スイッチ素子９のソース端子Ｓ
は第１の筒体１２の端面と接続点１８で接続されてい
る。
イッチ素子９が４個づつ取付けられて、そのドレイン端
子Ｄが接続されている。各高速スイッチ素子９のソース
端子Ｓは隣りの取付部１３ａにリード線１５を介して接
続され、図の左端の高速スイッチ素子９のソース端子Ｓ
は第１の筒体１２の端面と接続点１８で接続されてい
る。
【００２１】上記各取付部１４ａには、小容量の高速ダ
イオード１０ａが４個づつ取付けられ、そのアノード端
子Ａが接続されている。各高速ダイオード１０ａのカソ
ード端子Ｃは隣りの取付部１４ａにリード線１７を介し
て接続され、左端の高速ダイオード１０ａのカソード端
子Ｃその隣りの取付部１３ａにリード線１７を介して接
続されている。これらの高速ダイオード１０ａにより、
図１の逆電流抑制素子１０が構成されている。
イオード１０ａが４個づつ取付けられ、そのアノード端
子Ａが接続されている。各高速ダイオード１０ａのカソ
ード端子Ｃは隣りの取付部１４ａにリード線１７を介し
て接続され、左端の高速ダイオード１０ａのカソード端
子Ｃその隣りの取付部１３ａにリード線１７を介して接
続されている。これらの高速ダイオード１０ａにより、
図１の逆電流抑制素子１０が構成されている。
【００２２】次に動作について説明する。取付部１３ａ
に取付けられた４個の高速スイッチ素子９は並列に接続
され、各々の取付部１３ａの並列回路がリード線１５を
介して直列に接続されることにより、多数の高速スイッ
チ素子９によるスイッチ回路８が構成される。このスイ
ッチ回路８の一端は接続点１８を介して第１の筒体１２
に接続されている。従って、多数の高速スイッチ素子９
の配列構造と第１の筒体１２とは同軸構造を形成する。
に取付けられた４個の高速スイッチ素子９は並列に接続
され、各々の取付部１３ａの並列回路がリード線１５を
介して直列に接続されることにより、多数の高速スイッ
チ素子９によるスイッチ回路８が構成される。このスイ
ッチ回路８の一端は接続点１８を介して第１の筒体１２
に接続されている。従って、多数の高速スイッチ素子９
の配列構造と第１の筒体１２とは同軸構造を形成する。
【００２３】この結果、各高速スイッチ素子９から見た
インダクタンスは均等となり、電流の分流が均一とな
る。また、同軸構造のため磁束発生面積が小さく、結果
的にインダクタンスが小さくなっている。
インダクタンスは均等となり、電流の分流が均一とな
る。また、同軸構造のため磁束発生面積が小さく、結果
的にインダクタンスが小さくなっている。
【００２４】また、各取付部１４ａに４個づつ取付けら
れた高速ダイオード１０ａはそれぞれ並列回路を構成
し、各並列回路がリード線１７を介して直列に接続され
ている。従って、多数の高速ダイオード１０ａが第１の
筒体１２に対して同軸的に配列されて成る逆電流抑制素
子１０を構成する。
れた高速ダイオード１０ａはそれぞれ並列回路を構成
し、各並列回路がリード線１７を介して直列に接続され
ている。従って、多数の高速ダイオード１０ａが第１の
筒体１２に対して同軸的に配列されて成る逆電流抑制素
子１０を構成する。
【００２５】この結果、各々の高速ダイオード１０ａか
ら見たインダクタンスが均等になり、各並列回路に対し
て電流が均一に流れる。また、高速スイッチ素子９と高
速ダイオード１０ａとの直列接続が連続的に円筒上に形
成されるため、回路全体のインダクタンスが小さくなる
とともに、電流が一端集中して接続される点がなく無限
の同軸モデルに極めて近くなり、電流が確実に均等に流
れることになる。
ら見たインダクタンスが均等になり、各並列回路に対し
て電流が均一に流れる。また、高速スイッチ素子９と高
速ダイオード１０ａとの直列接続が連続的に円筒上に形
成されるため、回路全体のインダクタンスが小さくなる
とともに、電流が一端集中して接続される点がなく無限
の同軸モデルに極めて近くなり、電流が確実に均等に流
れることになる。
【００２６】実施例２．図５は請求項２の発明の一実施
例を示すもので、逆電流抑制素子１０として、磁気飽和
素子１０Ｘを用い、これをスイッチ回路８と直列に接続
したものである。
例を示すもので、逆電流抑制素子１０として、磁気飽和
素子１０Ｘを用い、これをスイッチ回路８と直列に接続
したものである。
【００２７】次に動作について説明する。コンデンサ４
に電圧が充電された状態でスイッチ回路８が導通する
と、その状態では磁気飽和素子１０Ｘは磁束が未飽和の
状態にあり、電流がほとんど流れない。しかし約数１０
ｎｓｅｃ経過すると磁気飽和素子１０Ｘの磁束が次第に
増加し、飽和磁束密度に達成すると、飽和が始まり磁気
飽和素子１０Ｘはほとんど短絡状態となり、レーザ放電
管７に電圧パルスを印加する。このとき、磁気飽和素子
１０Ｘの飽和後のインダクタンスが小さい方がもちろん
回路の振動も小さく、レーザ放電管７に急峻な電圧を印
加できる。次に回路の振動により、電流が正から負に反
転しようとすると今度は磁気飽和素子１０Ｘの電流がゼ
ロに近くなるため、磁束が飽和点からはずれ、再び未飽
和の状態となる。その結果、再び磁束が飽和するまでの
間は逆電流を抑制することができる。しかし、当然のこ
とながら、しばらくすると磁束が再び飽和となることに
なるため、確実に振動を抑制するためには逆電流抑制時
間が長いほうがよい。
に電圧が充電された状態でスイッチ回路８が導通する
と、その状態では磁気飽和素子１０Ｘは磁束が未飽和の
状態にあり、電流がほとんど流れない。しかし約数１０
ｎｓｅｃ経過すると磁気飽和素子１０Ｘの磁束が次第に
増加し、飽和磁束密度に達成すると、飽和が始まり磁気
飽和素子１０Ｘはほとんど短絡状態となり、レーザ放電
管７に電圧パルスを印加する。このとき、磁気飽和素子
１０Ｘの飽和後のインダクタンスが小さい方がもちろん
回路の振動も小さく、レーザ放電管７に急峻な電圧を印
加できる。次に回路の振動により、電流が正から負に反
転しようとすると今度は磁気飽和素子１０Ｘの電流がゼ
ロに近くなるため、磁束が飽和点からはずれ、再び未飽
和の状態となる。その結果、再び磁束が飽和するまでの
間は逆電流を抑制することができる。しかし、当然のこ
とながら、しばらくすると磁束が再び飽和となることに
なるため、確実に振動を抑制するためには逆電流抑制時
間が長いほうがよい。
【００２８】磁気飽和素子１０Ｘの飽和までの時間を長
くするには、一般的には、磁気飽和素子１０Ｘの巻数を
あげるか、磁性体の断面積を大きくすればよい。しか
し、これらを実施すると飽和時のインダクタンスが大き
くなり、振動を大きくしたり、急峻度を低下させたりす
る。
くするには、一般的には、磁気飽和素子１０Ｘの巻数を
あげるか、磁性体の断面積を大きくすればよい。しか
し、これらを実施すると飽和時のインダクタンスが大き
くなり、振動を大きくしたり、急峻度を低下させたりす
る。
【００２９】図６は上記の問題を解決するための構造を
示すもので、図２と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。図６において、２８は絶縁筒体で第２
の筒体１３の右端に接続されている。１０Ｘa は磁気飽
和素子１０Ｘを構成する複数個の可飽和リアクトルで、
絶縁筒体２８に取付けられ互いにリード線２９で接続さ
れると共に取付部１３ａにもリード線２９により接続さ
れている
示すもので、図２と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。図６において、２８は絶縁筒体で第２
の筒体１３の右端に接続されている。１０Ｘa は磁気飽
和素子１０Ｘを構成する複数個の可飽和リアクトルで、
絶縁筒体２８に取付けられ互いにリード線２９で接続さ
れると共に取付部１３ａにもリード線２９により接続さ
れている
【００３０】上記構成によれば、複数個の可飽和リアク
トル１０Ｘa は並列に接続され、第１の筒体１２と一種
の同軸構造を形成しているため、インダクタンスは極め
て小さくなる。その結果、たとえ可飽和リアクトル１０
Ｘa の巻数や磁性体の断面積を増加させても、トータル
としての磁気飽和素子１０Ｘのインダクタンスが小さく
なるため振動を抑制できるとともに、高い急峻度を維持
することができる。
トル１０Ｘa は並列に接続され、第１の筒体１２と一種
の同軸構造を形成しているため、インダクタンスは極め
て小さくなる。その結果、たとえ可飽和リアクトル１０
Ｘa の巻数や磁性体の断面積を増加させても、トータル
としての磁気飽和素子１０Ｘのインダクタンスが小さく
なるため振動を抑制できるとともに、高い急峻度を維持
することができる。
【００３１】実施例３．図７は請求項３の発明の一実施
例を示すもので、図２に示す同軸構造と図１１のレーザ
放電管７とを組合わせたものである。図７においては、
レーザ放電管７の外側に第１，第２及び第３の筒体１
２，１３，１４を互いに同軸的に配している。４ａはコ
ンデンサ４を構成する小容量のコンデンサで、右端の取
付部１４ａと外筒２２の一端との間に接続されている。
２６ａはピーキングコンデンサ２６を構成する小容量の
コンデンサで、外筒２２の一端と右側の電極２４との間
に接続されている。また、上記電極２４と第１の筒体１
２の一端とが接続されている。
例を示すもので、図２に示す同軸構造と図１１のレーザ
放電管７とを組合わせたものである。図７においては、
レーザ放電管７の外側に第１，第２及び第３の筒体１
２，１３，１４を互いに同軸的に配している。４ａはコ
ンデンサ４を構成する小容量のコンデンサで、右端の取
付部１４ａと外筒２２の一端との間に接続されている。
２６ａはピーキングコンデンサ２６を構成する小容量の
コンデンサで、外筒２２の一端と右側の電極２４との間
に接続されている。また、上記電極２４と第１の筒体１
２の一端とが接続されている。
【００３２】図８は請求項３の発明の他の実施例を示す
もので、図６の同軸構造と図１１のレーザ放電管７とを
組合わせたものである。図示のように、レーザ放電管７
の外側に第１，第２の筒体１２，１３及び絶縁筒体２８
を同軸的に配している。
もので、図６の同軸構造と図１１のレーザ放電管７とを
組合わせたものである。図示のように、レーザ放電管７
の外側に第１，第２の筒体１２，１３及び絶縁筒体２８
を同軸的に配している。
【００３３】図７の構成により、図１の回路が構成さ
れ、図８の構成により図５の回路が構成される。この場
合、パルスレーザ用パルス発生装置の各構成要素が全て
同軸配置されるため、インダクタンスが極めて小さくな
る。また、レーザ放電管７に対して、全円周方向から電
圧パルスを同時に印加できるため、放電状態が均一とな
り、レーザ励起効率が上昇する。
れ、図８の構成により図５の回路が構成される。この場
合、パルスレーザ用パルス発生装置の各構成要素が全て
同軸配置されるため、インダクタンスが極めて小さくな
る。また、レーザ放電管７に対して、全円周方向から電
圧パルスを同時に印加できるため、放電状態が均一とな
り、レーザ励起効率が上昇する。
【００３４】なお、上記各実施例１，２，３では第２の
筒体１３は第１の筒体１２の内側に配しているが、外側
に配してもよい。また第３の筒体１４及び絶縁筒体２８
は第２の筒体１３の端部に接続されているが、第２の筒
体１３の内側又は外側に配してもよい。
筒体１３は第１の筒体１２の内側に配しているが、外側
に配してもよい。また第３の筒体１４及び絶縁筒体２８
は第２の筒体１３の端部に接続されているが、第２の筒
体１３の内側又は外側に配してもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、導電体から成る第１，第２，第３の筒体を同軸的に
配し、第２の筒体に複数個の高速スイッチ素子を略均等
に配して接続することにより、スイッチ回路を構成する
と共に、第３の筒体に複数個の高速ダイオードを略均等
に配して接続することにより、逆電流抑制素子を構成し
たので各高速ダイオードから見た回路のインダクタンス
が均一となるため、各高速ダイオードに流れる電流が均
等となる。さらに、インダクタンスも小さくなるため、
振動を防止できる。また並列回路数も少くすることがで
きる効果がある。
ば、導電体から成る第１，第２，第３の筒体を同軸的に
配し、第２の筒体に複数個の高速スイッチ素子を略均等
に配して接続することにより、スイッチ回路を構成する
と共に、第３の筒体に複数個の高速ダイオードを略均等
に配して接続することにより、逆電流抑制素子を構成し
たので各高速ダイオードから見た回路のインダクタンス
が均一となるため、各高速ダイオードに流れる電流が均
等となる。さらに、インダクタンスも小さくなるため、
振動を防止できる。また並列回路数も少くすることがで
きる効果がある。
【００３６】請求項２の発明によれば導電体から成る第
１，第２の筒体及び絶縁筒体を同軸的に配し、第２の筒
体に複数個の高速スイッチ素子を略均等に配して接続す
ることにより、スイッチ回路を構成すると共に、絶縁筒
体に複数個の可飽和リアクトルを略均等に配して接続す
ることにより、逆電流抑制素子を構成したので、逆電流
抑制素子としての磁気飽和素子のインダクタンスを低減
できるとともに確実に逆電流を抑制することができる効
果がある。
１，第２の筒体及び絶縁筒体を同軸的に配し、第２の筒
体に複数個の高速スイッチ素子を略均等に配して接続す
ることにより、スイッチ回路を構成すると共に、絶縁筒
体に複数個の可飽和リアクトルを略均等に配して接続す
ることにより、逆電流抑制素子を構成したので、逆電流
抑制素子としての磁気飽和素子のインダクタンスを低減
できるとともに確実に逆電流を抑制することができる効
果がある。
【００３７】請求項３の発明によれば上記第１，第２，
第３の筒体，絶縁筒体をレーザ放電管の外側に同軸的に
配したので、回路全体のインダクタンスが小さくなり、
振動を抑制できるとともに効率よい励起が行える効果が
ある。
第３の筒体，絶縁筒体をレーザ放電管の外側に同軸的に
配したので、回路全体のインダクタンスが小さくなり、
振動を抑制できるとともに効率よい励起が行える効果が
ある。
【図１】請求項１の発明の一実施例によるパルスレーザ
用パルス発生装置の回路図である。
用パルス発生装置の回路図である。
【図２】同装置のスイッチ回路と逆電流抑制素子部分の
側面断面図である。
側面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】請求項２の発明の一実施例によるパルスレーザ
用パルス発生装置の回路図である。
用パルス発生装置の回路図である。
【図６】同装置のスイッチ回路と逆電流抑制素子部分の
側面断面図である。
側面断面図である。
【図７】請求項３の発明の一実施例によるパルスレーザ
用パルス発生装置の側面断面図である。
用パルス発生装置の側面断面図である。
【図８】同装置の他の実施例の側面断面図である。
【図９】従来のパルスレーザ用パルス発生装置の回路図
である。
である。
【図１０】同装置におけるレーザ放電管の放電電流とレ
ーザ光の波形図である。
ーザ光の波形図である。
【図１１】同レーザ放電管の側面断面図である。
４ コンデンサ ７ レーザ放電管 ８ スイッチ回路 ９ 高速スイッチ素子 １０ 逆電流抑制素子 １０ａ 高速ダイオード １０Ｘ 磁気飽和素子 １０Ｘa 可飽和リアクトル １２ 第１の筒体 １３ 第２の筒体 １４ 第３の筒体 ２８ 絶縁筒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｋ 3/57 Ａ 7328−5Ｊ 17/10 9184−5Ｊ (72)発明者 益田 博之 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 スイッチ回路を導通させることによりコ
ンデンサを放電させ、その放電電流をレーザ放電管に供
給すると共に、上記放電電流の振動を逆電流抑制素子に
より抑制するようにしたパルスレーザ発生装置におい
て、導電体から成る第１の筒体と、上記第１の筒体の内
側又は外側に同軸的に配された導電体から成る第２の筒
体と、上記第２の筒体に略均等に配されて互いに接続さ
れ上記スイッチ回路を構成する複数個の高速スイッチ素
子と、上記第２の筒体の一端に接続され又はこの第２の
筒体の内側又は外側に配された導電体から成る第３の筒
体と、上記第３の筒体に略均等に配されて互いに接続さ
れ上記逆電流抑制素子を構成する複数個の高速ダイオー
ドとを設けたことを特徴とするパルスレーザ用パルス発
生装置。 - 【請求項２】 スイッチ回路を導通させることによりコ
ンデンサを放電させ、その放電電流をレーザ放電管に供
給すると共に、上記放電電流の振動を逆電流抑制素子に
より抑制するようにしたパルスレーザ発生装置におい
て、導電体から成る第１の筒体と、上記第１の筒体の内
側又は外側に同軸的に配された導電体から成る第２の筒
体と、上記第２の筒体に略均等に配されて互いに接続さ
れ上記スイッチ回路を構成する複数個の高速スイッチ素
子と、上記第２の筒体の一端に接続され又はこの第２の
筒体の内側又は外側に配された絶縁筒体と、上記絶縁筒
体に略均等に配されて互いに接続され上記逆電流抑制素
子を構成する複数個の可飽和リアクトルとを設けたこと
を特徴とするパルスレーザ用パルス発生装置。 - 【請求項３】 上記第１，第２の筒体及び第３の筒体、
絶縁筒体を上記レーザ放電管の外側に同軸的に配したこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のパルスレ
ーザ用パルス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34413991A JPH05160485A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | パルスレーザ用パルス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34413991A JPH05160485A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | パルスレーザ用パルス発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160485A true JPH05160485A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18366946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34413991A Pending JPH05160485A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | パルスレーザ用パルス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160485A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999034502A1 (fr) * | 1997-12-25 | 1999-07-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Appareil a source de puissance d'impulsion |
| JP2007104797A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Meidensha Corp | パルス電源装置 |
| JP2008301088A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 半導体スイッチ装置 |
| WO2023032505A1 (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社デンソー | レーザ発光装置および光測距装置 |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP34413991A patent/JPH05160485A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999034502A1 (fr) * | 1997-12-25 | 1999-07-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Appareil a source de puissance d'impulsion |
| US6184662B1 (en) * | 1997-12-25 | 2001-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pulsed power supply device |
| JP2007104797A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Meidensha Corp | パルス電源装置 |
| JP2008301088A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 半導体スイッチ装置 |
| WO2023032505A1 (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社デンソー | レーザ発光装置および光測距装置 |
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