JPH05327088A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH05327088A JPH05327088A JP13097192A JP13097192A JPH05327088A JP H05327088 A JPH05327088 A JP H05327088A JP 13097192 A JP13097192 A JP 13097192A JP 13097192 A JP13097192 A JP 13097192A JP H05327088 A JPH05327088 A JP H05327088A
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- Japan
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- charging
- voltage
- capacitor
- main electrodes
- voltage power
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、１つの高電圧電源でも簡単な構成で
スパイカ・サステナ方式のガスレーザ発振を実現する。 【構成】直流高電圧電源(20)の出力電圧の印加により第
１充放電回路(A) は充電され、かつこの充電電圧より高
い電圧を主電極(2,3) に印加する。これと共に第２充放
電回路(B) は同直流高電圧電源(20)の出力電圧の印加に
より充電され、この充電された電気エネルギーを主電極
(2,3) 間に供給する。この場合、主電極(2,3) 間に供給
される電気エネルギーは遅延素子(11)により遅延され
る。これにより、各主電極(2,3) 間は、第１充放電回路
(A) からの電圧印加により絶縁破壊が起きてその抵抗が
小さくなり、第２充放電回路(B) からの供給される電気
エネルギーにより主放電が発生し、レーザ光が出力され
る。
スパイカ・サステナ方式のガスレーザ発振を実現する。 【構成】直流高電圧電源(20)の出力電圧の印加により第
１充放電回路(A) は充電され、かつこの充電電圧より高
い電圧を主電極(2,3) に印加する。これと共に第２充放
電回路(B) は同直流高電圧電源(20)の出力電圧の印加に
より充電され、この充電された電気エネルギーを主電極
(2,3) 間に供給する。この場合、主電極(2,3) 間に供給
される電気エネルギーは遅延素子(11)により遅延され
る。これにより、各主電極(2,3) 間は、第１充放電回路
(A) からの電圧印加により絶縁破壊が起きてその抵抗が
小さくなり、第２充放電回路(B) からの供給される電気
エネルギーにより主放電が発生し、レーザ光が出力され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイカ・サステナ方
式を適用したガスレーザ発振装置に関する。
式を適用したガスレーザ発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３はかかるガスレーザ発振装置の構成
図である。ガスレーザ管１の内部にはエキシマやＣＯ2
などのガスレーザ媒質が封入されるとともに対向配置さ
れた一対の主電極２、３が設けられている。この場合、
一方の主電極２が陰極として作用し、他方の主電極３が
陽極として作用する。又、ガスレーザ管１の内部には予
備電離電極４が設けられ、この予備電離電極４にスパイ
カコンデンサ５が接続されている。
図である。ガスレーザ管１の内部にはエキシマやＣＯ2
などのガスレーザ媒質が封入されるとともに対向配置さ
れた一対の主電極２、３が設けられている。この場合、
一方の主電極２が陰極として作用し、他方の主電極３が
陽極として作用する。又、ガスレーザ管１の内部には予
備電離電極４が設けられ、この予備電離電極４にスパイ
カコンデンサ５が接続されている。
【０００３】一方、第１高電圧電源６が設けられ、この
第１高電圧電源６の「＋」側出力端子が第１スイッチ７
を介して主電極２及びスパイカコンデンサ５に接続され
ている。なお、この第１高電圧電源６の出力電圧は２０
ｋＶ以上に設定されている。
第１高電圧電源６の「＋」側出力端子が第１スイッチ７
を介して主電極２及びスパイカコンデンサ５に接続され
ている。なお、この第１高電圧電源６の出力電圧は２０
ｋＶ以上に設定されている。
【０００４】又、第２高電圧電源８が設けられ、この第
２高電圧電源８の「−」側出力端子が第２スイッチ９を
介してサステナコンデンサ１０に接続されている。そし
て、第２スイッチ９とサステナコンデンサ１０との接続
点が、遅延素子としての過飽和リアクトル１１を介して
主電極２に接続されている。なお、第２高電圧電源８の
出力電圧は１０ｋＶ程度に設定され、又サイテナコンデ
ンサ１０の容量はスパイカコンデンサ５の容量の２０倍
程度となっている。
２高電圧電源８の「−」側出力端子が第２スイッチ９を
介してサステナコンデンサ１０に接続されている。そし
て、第２スイッチ９とサステナコンデンサ１０との接続
点が、遅延素子としての過飽和リアクトル１１を介して
主電極２に接続されている。なお、第２高電圧電源８の
出力電圧は１０ｋＶ程度に設定され、又サイテナコンデ
ンサ１０の容量はスパイカコンデンサ５の容量の２０倍
程度となっている。
【０００５】かかる構成であれば、第１及び第２のスイ
ッチ７、９が共に閉じると、図４に示すように第１高電
圧電源６からスパイカコンデンサ５に電流ｉ1 が流れ、
スパイカコンデンサ５は充電される。このとき、予備電
離電極４ではスパーク放電が発生し、各主電極２、３間
の主放電部は予備電離される。そして、スパイカコンデ
ンサ５の充電が進むと、各主電極２、３間の電圧Ｖ0 は
高くなる。
ッチ７、９が共に閉じると、図４に示すように第１高電
圧電源６からスパイカコンデンサ５に電流ｉ1 が流れ、
スパイカコンデンサ５は充電される。このとき、予備電
離電極４ではスパーク放電が発生し、各主電極２、３間
の主放電部は予備電離される。そして、スパイカコンデ
ンサ５の充電が進むと、各主電極２、３間の電圧Ｖ0 は
高くなる。
【０００６】このように各主電極２、３間に予備電離が
生じ、かつその電圧Ｖ0 が高くなると、各主電極２、３
間の絶縁破壊は進み、電圧Ｖ0 は図４に示すように急激
に低くなる。
生じ、かつその電圧Ｖ0 が高くなると、各主電極２、３
間の絶縁破壊は進み、電圧Ｖ0 は図４に示すように急激
に低くなる。
【０００７】一方、サステナコンデンサ１０は第２高電
圧電源８からの電力の供給を受けて充電され、サステナ
コンデンサ１０から過飽和リアクトル１１を通して主電
極２に電流ｉ2 が流れる。このとき、電流ｉ2 は過飽和
リアクトル１１のインピーダンスが大きいために小さい
値となっている。
圧電源８からの電力の供給を受けて充電され、サステナ
コンデンサ１０から過飽和リアクトル１１を通して主電
極２に電流ｉ2 が流れる。このとき、電流ｉ2 は過飽和
リアクトル１１のインピーダンスが大きいために小さい
値となっている。
【０００８】この後、各主電極２、３間の抵抗が低下
し、電圧Ｖ0 が急激に低くなると、過飽和リアクトル１
１は飽和してインピーダンスが小さくなり、サステナコ
ンデンサ１０から主電極２に流れる電流ｉ2 は大きくな
る。かくして、各主電極２、３間に主放電が発生し、ガ
スレーザ光が出力される。
し、電圧Ｖ0 が急激に低くなると、過飽和リアクトル１
１は飽和してインピーダンスが小さくなり、サステナコ
ンデンサ１０から主電極２に流れる電流ｉ2 は大きくな
る。かくして、各主電極２、３間に主放電が発生し、ガ
スレーザ光が出力される。
【０００９】しかしながら、上記構成では２個の高電圧
電源６、８及び２つのスイッチ７、９を設けなければな
らず、構成が複雑となる。この場合、高電圧電源を１個
とすればよいが、各高電圧電源６、８をスパイカコンデ
ンサ５、サステナコンデンサ１０に接続する極性、電圧
値が異なるため、簡単に１つとすることは困難である。
又、両スイッチ７、９の閉タイミングを一致させること
が困難となっている。
電源６、８及び２つのスイッチ７、９を設けなければな
らず、構成が複雑となる。この場合、高電圧電源を１個
とすればよいが、各高電圧電源６、８をスパイカコンデ
ンサ５、サステナコンデンサ１０に接続する極性、電圧
値が異なるため、簡単に１つとすることは困難である。
又、両スイッチ７、９の閉タイミングを一致させること
が困難となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように２個の高
電圧電源６、８及び２つのスイッチ７、９を設けなけれ
ばならず、構成が複雑となり、両スイッチ７、９の閉タ
イミングを一致させることが困難である。そこで本発明
は、１つの高電圧電源でも簡単な構成でスパイカ・サス
テナ方式を実現できるガスレーザ発振装置を提供するこ
とを目的とする。
電圧電源６、８及び２つのスイッチ７、９を設けなけれ
ばならず、構成が複雑となり、両スイッチ７、９の閉タ
イミングを一致させることが困難である。そこで本発明
は、１つの高電圧電源でも簡単な構成でスパイカ・サス
テナ方式を実現できるガスレーザ発振装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、対向配置され
た一対の主電極を有するガスレーザ管と、直流の高電圧
電源と、この高電圧電源の出力電圧の印加により充電さ
れ、かつこの充電電圧より高い電圧を主電極に印加する
第１充放電回路と、高電圧電源の出力電圧の印加により
充電され、この充電された電気エネルギーを主電極間に
供給する第２充放電回路と、この第２充放電回路と主電
極との間に接続され、主電極間に供給される電気エネル
ギーを遅延する遅延素子とを備えて上記目的を達成しよ
うとするガスレーザ発振装置である。
た一対の主電極を有するガスレーザ管と、直流の高電圧
電源と、この高電圧電源の出力電圧の印加により充電さ
れ、かつこの充電電圧より高い電圧を主電極に印加する
第１充放電回路と、高電圧電源の出力電圧の印加により
充電され、この充電された電気エネルギーを主電極間に
供給する第２充放電回路と、この第２充放電回路と主電
極との間に接続され、主電極間に供給される電気エネル
ギーを遅延する遅延素子とを備えて上記目的を達成しよ
うとするガスレーザ発振装置である。
【００１２】
【作用】このような手段を備えたことにより、高電圧電
源の出力電圧の印加により第１充放電回路は充電され、
かつこの充電電圧より高い電圧を主電極に印加する。こ
れと共に第２充放電回路は同直流高電圧電源の出力電圧
の印加により充電され、この充電された電気エネルギー
を主電極間に供給する。この場合、主電極間に供給され
る電気エネルギーは遅延素子により遅延される。これに
より、各主電極間は、第１充放電回路からの電圧印加に
より絶縁破壊が起きてその抵抗が小さくなり、第２充放
電回路からの供給される電気エネルギーにより主放電が
発生し、レーザ光が出力される。
源の出力電圧の印加により第１充放電回路は充電され、
かつこの充電電圧より高い電圧を主電極に印加する。こ
れと共に第２充放電回路は同直流高電圧電源の出力電圧
の印加により充電され、この充電された電気エネルギー
を主電極間に供給する。この場合、主電極間に供給され
る電気エネルギーは遅延素子により遅延される。これに
より、各主電極間は、第１充放電回路からの電圧印加に
より絶縁破壊が起きてその抵抗が小さくなり、第２充放
電回路からの供給される電気エネルギーにより主放電が
発生し、レーザ光が出力される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なお、図３と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
して説明する。なお、図３と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００１４】図１はガスレーザ発振装置の構成図であ
る。負電圧６〜１５ｋＶの高電圧電源２０が設けられ、
この高電圧電源２０の「−」側出力端子には、ＧＴＯや
ＩＧＢＴなどの半導体スイッチ２１を介して第１充放電
回路Ａ及び第２充放電回路Ｂが接続されている。
る。負電圧６〜１５ｋＶの高電圧電源２０が設けられ、
この高電圧電源２０の「−」側出力端子には、ＧＴＯや
ＩＧＢＴなどの半導体スイッチ２１を介して第１充放電
回路Ａ及び第２充放電回路Ｂが接続されている。
【００１５】このうち、第１充放電回路Ａは半導体スイ
ッチ２１に対して第１充電コイル２２が接続され、この
第１充電コイル２２に対してギャップスイッチやサイラ
トロンなどのスイッチ２４及び充放電コンデンサ２５が
接続されている。さらに、この充放電コンデンサ２５に
はスパイカルコイル２６及びスパイカル充電コイル２７
が接続されている。このうち、スパイカルコイル２６は
主電極２及びスパイカコンデンサ５に接続されている。
ッチ２１に対して第１充電コイル２２が接続され、この
第１充電コイル２２に対してギャップスイッチやサイラ
トロンなどのスイッチ２４及び充放電コンデンサ２５が
接続されている。さらに、この充放電コンデンサ２５に
はスパイカルコイル２６及びスパイカル充電コイル２７
が接続されている。このうち、スパイカルコイル２６は
主電極２及びスパイカコンデンサ５に接続されている。
【００１６】ここで、充放電コンデンサ２５の容量はス
パイカコンデンサ５の容量の２倍以上に設定されてお
り、例えば充放電コンデンサ２５の容量は６ｎＦ以上、
スパイカコンデンサ５の容量は３ｎＦである。又、各充
電コイル２２、２３のインダクタンスは、スパイカコイ
ル２６のインダクタンスの１０倍以上に設定され、例え
ば各充電コイル２２、２３のインダクタンスは１００μ
Ｈ、スパイカルコイル２６のインダクタンスは１０〜５
０ｎＨに設定されている。
パイカコンデンサ５の容量の２倍以上に設定されてお
り、例えば充放電コンデンサ２５の容量は６ｎＦ以上、
スパイカコンデンサ５の容量は３ｎＦである。又、各充
電コイル２２、２３のインダクタンスは、スパイカコイ
ル２６のインダクタンスの１０倍以上に設定され、例え
ば各充電コイル２２、２３のインダクタンスは１００μ
Ｈ、スパイカルコイル２６のインダクタンスは１０〜５
０ｎＨに設定されている。
【００１７】一方、第２充放電回路Ｂは、半導体スイッ
チ２１に対して充電コイル２３が接続され、この充電コ
イル２３に対して逆方向の整流器２８を介して過飽和リ
アクトル１１及びサステナコンデンサ１０が接続されて
いる。整流器２８はサステナコンデンサ１０の電位を保
持するように作用する。なお、サステナコンデンサ１０
の容量は４０ｎＦに設定されている。次に上記の如く構
成された装置の作用について説明する。
チ２１に対して充電コイル２３が接続され、この充電コ
イル２３に対して逆方向の整流器２８を介して過飽和リ
アクトル１１及びサステナコンデンサ１０が接続されて
いる。整流器２８はサステナコンデンサ１０の電位を保
持するように作用する。なお、サステナコンデンサ１０
の容量は４０ｎＦに設定されている。次に上記の如く構
成された装置の作用について説明する。
【００１８】半導体スイッチ２１が閉じると、高電圧電
源２０の出力電圧が充電コイル２２を通して充放電コン
デンサ２５に供給され、充放電コンデンサ２５は充電さ
れる。この充電電圧Ｖ1 は図２に示すように負電圧に充
電される。
源２０の出力電圧が充電コイル２２を通して充放電コン
デンサ２５に供給され、充放電コンデンサ２５は充電さ
れる。この充電電圧Ｖ1 は図２に示すように負電圧に充
電される。
【００１９】これと共に高電圧電源２０の出力電圧が充
電コイル２３及び整流器２８を通してサステナコンデン
サ１０に供給され、このサステナコンデンサ１０は充電
される。この充電電圧Ｖ2 は同図に示すように負電圧に
充電される。そして、この充電電圧Ｖ2 は整流器２８及
び各充電コイル２２、２３によりパルス的に遮断され、
一定の電圧値に保たれる。
電コイル２３及び整流器２８を通してサステナコンデン
サ１０に供給され、このサステナコンデンサ１０は充電
される。この充電電圧Ｖ2 は同図に示すように負電圧に
充電される。そして、この充電電圧Ｖ2 は整流器２８及
び各充電コイル２２、２３によりパルス的に遮断され、
一定の電圧値に保たれる。
【００２０】この状態にスイッチ２４が閉じると、充放
電コンデンサ２５に充電された電気エネルギーは放電
し、スパイカコンデンサ５に移行する。このとき、充放
電コンデンサ２５の容量は上記の如くスパイカコンデン
サ５の容量の２倍以上に設定されているので、充放電コ
ンデンサ２５はスパイカコンデンサ５との間で共振を生
じる。これにより、スパイカコンデンサ５の電圧Ｖ
0 は、充電電圧Ｖ1 と極性が逆でかつ充電電圧Ｖ1 の倍
電圧となる。
電コンデンサ２５に充電された電気エネルギーは放電
し、スパイカコンデンサ５に移行する。このとき、充放
電コンデンサ２５の容量は上記の如くスパイカコンデン
サ５の容量の２倍以上に設定されているので、充放電コ
ンデンサ２５はスパイカコンデンサ５との間で共振を生
じる。これにより、スパイカコンデンサ５の電圧Ｖ
0 は、充電電圧Ｖ1 と極性が逆でかつ充電電圧Ｖ1 の倍
電圧となる。
【００２１】このとき、予備電離電極４ではスパーク放
電が発生し、各主電極２、３間の主放電部は予備電離さ
れる。そして、スパイカコンデンサ５の充電が進むと、
各主電極２、３間の電圧Ｖ0 は高くなる。これら各主電
極２、３間の予備電離及び電圧Ｖ0 の上昇により、各主
電極２、３間の絶縁破壊は進み、電圧Ｖ0 は図２に示す
ように急激に低くなる。
電が発生し、各主電極２、３間の主放電部は予備電離さ
れる。そして、スパイカコンデンサ５の充電が進むと、
各主電極２、３間の電圧Ｖ0 は高くなる。これら各主電
極２、３間の予備電離及び電圧Ｖ0 の上昇により、各主
電極２、３間の絶縁破壊は進み、電圧Ｖ0 は図２に示す
ように急激に低くなる。
【００２２】一方、スパイカコンデンサ５の電圧Ｖ0 が
高くなるに伴って、電圧Ｖ0 と充電電圧Ｖ2 との電圧差
は大きくなり、過飽和リアクトル１１は飽和してそのイ
ンピーダンスが小さくなる。これにより、サステナコン
デンサ１０から主電極２に流れる電流ｉ2 は大きくな
り、各主電極２、３間に主放電が発生し、ガスレーザ光
が出力される。
高くなるに伴って、電圧Ｖ0 と充電電圧Ｖ2 との電圧差
は大きくなり、過飽和リアクトル１１は飽和してそのイ
ンピーダンスが小さくなる。これにより、サステナコン
デンサ１０から主電極２に流れる電流ｉ2 は大きくな
り、各主電極２、３間に主放電が発生し、ガスレーザ光
が出力される。
【００２３】このように上記一実施例によれば、１つの
高電圧電源２０によりスパイカコンデンサ２５及びサス
テナコンデンサ１０への充電を行うことができ、しかも
この場合、高電圧電源２０の容量は従来の高電圧電源
６、８の容量よりも１〜２割だけ大きくすればよく、電
源を小容量化できる。又、半導体スイッチ２１は各コン
デンサ１０、２５の充電時に使用されるので、その容量
は小さくてもよい。
高電圧電源２０によりスパイカコンデンサ２５及びサス
テナコンデンサ１０への充電を行うことができ、しかも
この場合、高電圧電源２０の容量は従来の高電圧電源
６、８の容量よりも１〜２割だけ大きくすればよく、電
源を小容量化できる。又、半導体スイッチ２１は各コン
デンサ１０、２５の充電時に使用されるので、その容量
は小さくてもよい。
【００２４】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、第１及び第２の充放電回路Ａ、Ｂは上記実
施例の構成に限らず、第１充放電回路Ａはスパイカコン
デンサ５に対して倍電圧以上の高い電圧を印加する構成
であればよく、又第２充放電回路Ｂは各主電極２、３に
対して大きな電流ｉ2 を供給する構成であればよい。ガ
スレーザ管１での予備電離方式は放電光に限らず、Ｘ線
やコロナ予備電離方式を用いてもよい。
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、第１及び第２の充放電回路Ａ、Ｂは上記実
施例の構成に限らず、第１充放電回路Ａはスパイカコン
デンサ５に対して倍電圧以上の高い電圧を印加する構成
であればよく、又第２充放電回路Ｂは各主電極２、３に
対して大きな電流ｉ2 を供給する構成であればよい。ガ
スレーザ管１での予備電離方式は放電光に限らず、Ｘ線
やコロナ予備電離方式を用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、１
つの高電圧電源でも簡単な構成でスパイカ・サステナ方
式を実現できるガスレーザ発振装置を提供できる。
つの高電圧電源でも簡単な構成でスパイカ・サステナ方
式を実現できるガスレーザ発振装置を提供できる。
【図１】本発明に係わるガスレーザ発振装置の一実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図２】同装置の動作タイミング図。
【図３】従来装置の構成図。
【図４】同装置の動作タイミング図。
１…ガスレーザ管、２，３…主電極、４…予備電離電
極、５…スパイカコンデンサ、１０…サステナコンデン
サ、１１…過飽和リアクトル、２０…高電圧電源、２１
…半導体スイッチ、２２…第１充電コイル、２３…第２
充電コイル、２４…スイッチ、２５…充放電コイル、２
６…スパイカルコイル、２７…スパイカル充電コイル、
２８…整流器、Ａ…第１充放電回路、Ｂ…第２充放電回
路。
極、５…スパイカコンデンサ、１０…サステナコンデン
サ、１１…過飽和リアクトル、２０…高電圧電源、２１
…半導体スイッチ、２２…第１充電コイル、２３…第２
充電コイル、２４…スイッチ、２５…充放電コイル、２
６…スパイカルコイル、２７…スパイカル充電コイル、
２８…整流器、Ａ…第１充放電回路、Ｂ…第２充放電回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】 対向配置された一対の主電極を有するガ
スレーザ管と、直流の高電圧電源と、この高電圧電源の
出力電圧の印加により充電され、かつこの充電電圧より
高い電圧を前記主電極に印加する第１充放電回路と、前
記高電圧電源の出力電圧の印加により充電され、この充
電された電気エネルギーを前記主電極間に供給する第２
充放電回路と、この第２充放電回路と前記主電極との間
に接続され、前記主電極間に供給される電気エネルギー
を遅延する遅延素子とを具備したことを特徴とするガス
レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13097192A JPH05327088A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13097192A JPH05327088A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05327088A true JPH05327088A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15046891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13097192A Pending JPH05327088A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05327088A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19541031A1 (de) * | 1994-11-04 | 1996-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | Gepulste Laservorrichtung mit Entladungsanregung |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP13097192A patent/JPH05327088A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19541031A1 (de) * | 1994-11-04 | 1996-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | Gepulste Laservorrichtung mit Entladungsanregung |
| US5708676A (en) * | 1994-11-04 | 1998-01-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Discharge excitation type pulse laser apparatus |
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