JPH06847Y2 - パルスレ−ザ装置 - Google Patents
パルスレ−ザ装置Info
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- JPH06847Y2 JPH06847Y2 JP6978987U JP6978987U JPH06847Y2 JP H06847 Y2 JPH06847 Y2 JP H06847Y2 JP 6978987 U JP6978987 U JP 6978987U JP 6978987 U JP6978987 U JP 6978987U JP H06847 Y2 JPH06847 Y2 JP H06847Y2
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- schenkel
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はエキシマレーザや窒素レーザ等をパルス放電励
起させる、パルスレーザ装置に関する。
起させる、パルスレーザ装置に関する。
〈従来の技術〉 パルスレーザ装置においては、レーザ媒体ガス中に配置
された主放電電極対間にパルス放電を生じさせるべく、
例えば第８図に示すような容量移行型回路が用いられ
る。この回路においては、サイラトロン等のスイッチン
グ素子Ｓを遮断状態に保持して抵抗Ｒ及びリアクタＬｏ
を介して１次コンデンサＣを充電し、この１次コンデン
サが所定の充電電圧に達した状態で、スイッチング素子
Ｓを導通動作させて１次コンデンサＣの電荷を２次コン
デンサ（ピーキングコンデンサ）Ｃpに移送し、この２
次コンデンサＣpの充電電圧が高圧に達したときに主放
電電極対Ｅｄ間にパルス放電が生じる。
された主放電電極対間にパルス放電を生じさせるべく、
例えば第８図に示すような容量移行型回路が用いられ
る。この回路においては、サイラトロン等のスイッチン
グ素子Ｓを遮断状態に保持して抵抗Ｒ及びリアクタＬｏ
を介して１次コンデンサＣを充電し、この１次コンデン
サが所定の充電電圧に達した状態で、スイッチング素子
Ｓを導通動作させて１次コンデンサＣの電荷を２次コン
デンサ（ピーキングコンデンサ）Ｃpに移送し、この２
次コンデンサＣpの充電電圧が高圧に達したときに主放
電電極対Ｅｄ間にパルス放電が生じる。
１次コンデンサＣの充電電源としては、従来、第８図に
示すように直流安定化電源Ｐが使用されている。
示すように直流安定化電源Ｐが使用されている。
〈考案が解決しようとする問題点〉 第８図に示す回路において、１次コンデンサＣはレーザ
放電の度に電圧零まで放電され、その状態から直流安定
化電源Ｐにより充電されることになる。そのため、１次
コンデンサＣの充電の初期には大電流が流れ、これに直
流安定化電源Ｐが耐えることができない。これを解決す
るために、第８図に示すように抵抗Ｒを電流制限用とし
て挿入している。これによって直流安定化電源Ｐの使用
範囲内に電流が制限されるわけであるが、ピーク電流を
抑制したことにより、取り出し可能な平均電流も減少し
てしまい、その結果、１次コンデンサＣを所定電圧にま
で充電するのに要する時間が長くなり、レーザ発振の繰
り返し周期が制約を受けるという問題があった。
放電の度に電圧零まで放電され、その状態から直流安定
化電源Ｐにより充電されることになる。そのため、１次
コンデンサＣの充電の初期には大電流が流れ、これに直
流安定化電源Ｐが耐えることができない。これを解決す
るために、第８図に示すように抵抗Ｒを電流制限用とし
て挿入している。これによって直流安定化電源Ｐの使用
範囲内に電流が制限されるわけであるが、ピーク電流を
抑制したことにより、取り出し可能な平均電流も減少し
てしまい、その結果、１次コンデンサＣを所定電圧にま
で充電するのに要する時間が長くなり、レーザ発振の繰
り返し周期が制約を受けるという問題があった。
また、第８図に示す従来の回路では、１次コンデンサＣ
が抵抗Ｒを介して充電される、いわゆるＲＣ充電方式で
あるため、電源効率が低く、最大でも50％にしかなない
という問題もあった。
が抵抗Ｒを介して充電される、いわゆるＲＣ充電方式で
あるため、電源効率が低く、最大でも50％にしかなない
という問題もあった。
〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、上述の１次コンデンサを高速、かつ、高効率
に充電することができ、もって発振の繰り返し周期が短
かく、しかも電源効率の高いパルスレーザ装置を提供す
べくなされたもので、その構成を実施例に対応する第１
図を参照しつつ説明すると、本考案の特徴とするところ
は、１次コンデンサ(C6)の充電用回路として、起動指令
により駆動を開始する交流電源回路（例えばインバータ
２、トランス３等）と、倍電圧整流回路を複数段直列に
接続してなり、上記の交流電源回路の出力を入力とする
シェンケル回路４と、そのシェンケル回路４の各コンデ
ンサＣ1〜Ｃ6をＬＣ共振充電方式のもとに昇圧させるべ
くシェンケル回路４の前段に挿入されたインダクタンス
Ｌと、設定電圧とシェンケル回路の最終段の平滑用コン
デンサＣ6の電圧を比較して一致したときに出力を発生
する比較回路６を備え、コンデンサＣ6をレーザ１次コ
ンデンサと兼用するとともに、比較回路５の出力により
交流電源回路の駆動を停止し、かつ、これに同期して電
荷移送用のスイッチング素子Ｓの導通動作を行うよう構
成したことにある。
に充電することができ、もって発振の繰り返し周期が短
かく、しかも電源効率の高いパルスレーザ装置を提供す
べくなされたもので、その構成を実施例に対応する第１
図を参照しつつ説明すると、本考案の特徴とするところ
は、１次コンデンサ(C6)の充電用回路として、起動指令
により駆動を開始する交流電源回路（例えばインバータ
２、トランス３等）と、倍電圧整流回路を複数段直列に
接続してなり、上記の交流電源回路の出力を入力とする
シェンケル回路４と、そのシェンケル回路４の各コンデ
ンサＣ1〜Ｃ6をＬＣ共振充電方式のもとに昇圧させるべ
くシェンケル回路４の前段に挿入されたインダクタンス
Ｌと、設定電圧とシェンケル回路の最終段の平滑用コン
デンサＣ6の電圧を比較して一致したときに出力を発生
する比較回路６を備え、コンデンサＣ6をレーザ１次コ
ンデンサと兼用するとともに、比較回路５の出力により
交流電源回路の駆動を停止し、かつ、これに同期して電
荷移送用のスイッチング素子Ｓの導通動作を行うよう構
成したことにある。
〈作用〉 シェンケル回路４を例えば３段の倍電圧整流回路で構成
すれば、その最終段の平滑用コンデンサＣ6の電圧は、
交流電源回路の起動後、その出力電圧の６倍へと向って
時間とともに漸近してゆくことになる。このコンデンサ
Ｃ6の電圧が目的電圧に達したことを比較回路５で検知
して交流電源回路を停止すれば、１次コンデンサを兼ね
るコンデンサＣ6の両端に任意の電圧が得られる。これ
と同期してスイッチング素子Ｓを導通動作させることに
より、コンデンサＣ6の電荷は従来装置と同様２次コン
デンサＣpに移行し、主放電電極対Ｅｄ間にパルス放電
を生じる。ここで、コンデンサＣ6への充電動作におい
ては、従来のようにピーク電流を抑制する必要がなく、
可及的高速度の充電が可能となる。
すれば、その最終段の平滑用コンデンサＣ6の電圧は、
交流電源回路の起動後、その出力電圧の６倍へと向って
時間とともに漸近してゆくことになる。このコンデンサ
Ｃ6の電圧が目的電圧に達したことを比較回路５で検知
して交流電源回路を停止すれば、１次コンデンサを兼ね
るコンデンサＣ6の両端に任意の電圧が得られる。これ
と同期してスイッチング素子Ｓを導通動作させることに
より、コンデンサＣ6の電荷は従来装置と同様２次コン
デンサＣpに移行し、主放電電極対Ｅｄ間にパルス放電
を生じる。ここで、コンデンサＣ6への充電動作におい
ては、従来のようにピーク電流を抑制する必要がなく、
可及的高速度の充電が可能となる。
また、インダクタンスＬの存在により、第１図における
スイッチング素子Ｓの遮断状態、つまりコンデンサＣ6
の充電動作状態においては、基本的には第３図(a)に示
すようなＬＣ共振充電方式による充電回路となる。な
お、この回路中、抵抗Ｒはインバータ２のスイッチング
素子の内部抵抗に対応する。この第３図(a)に示す回路
において、インダクタンスＬの大きさを適度に選定して
おけば、流れる電流の周期、ピーク値は抵抗Ｒに依存し
なくなり、また、抵抗Ｒで消費されるエネルギも、イン
ダクタンスＬの存在しない第３図(b)に示すようなＲＣ
充電方式に比して小さくなり、電源効率が向上する。
スイッチング素子Ｓの遮断状態、つまりコンデンサＣ6
の充電動作状態においては、基本的には第３図(a)に示
すようなＬＣ共振充電方式による充電回路となる。な
お、この回路中、抵抗Ｒはインバータ２のスイッチング
素子の内部抵抗に対応する。この第３図(a)に示す回路
において、インダクタンスＬの大きさを適度に選定して
おけば、流れる電流の周期、ピーク値は抵抗Ｒに依存し
なくなり、また、抵抗Ｒで消費されるエネルギも、イン
ダクタンスＬの存在しない第３図(b)に示すようなＲＣ
充電方式に比して小さくなり、電源効率が向上する。
〈実施例〉 第１図は本考案実施例の回路構成図である。
整流回路１は商用３相ＡＣ200Ｖを入力信号とし、ＤＣ2
80Ｖを出力してインバータ２に供給する。インバータ２
はそのＤＣ280Ｖを例えばスイッチング周波数25ＫHzで2
80Ｖ矩形波に変換する。この280Ｖ矩形波はトランス３
で昇圧され、５ＫＶ矩形波に変換されるが、インバータ
２の出口とトランス３の１次側との間には、インダクタ
ンスＬが挿入されている。上記の整流回路１，インバー
タ２およびトランス３が、交流電源回路を形成し、その
５ＫＶ矩形波出力がシェンケル回路４の入力に供されて
いる。
80Ｖを出力してインバータ２に供給する。インバータ２
はそのＤＣ280Ｖを例えばスイッチング周波数25ＫHzで2
80Ｖ矩形波に変換する。この280Ｖ矩形波はトランス３
で昇圧され、５ＫＶ矩形波に変換されるが、インバータ
２の出口とトランス３の１次側との間には、インダクタ
ンスＬが挿入されている。上記の整流回路１，インバー
タ２およびトランス３が、交流電源回路を形成し、その
５ＫＶ矩形波出力がシェンケル回路４の入力に供されて
いる。
シェンケル回路４は、２個のコンデンサ、例えばＣ1
とＣ2と、２個のダイオード、例えばＤ1とＤ2とによっ
て形成された倍電圧整流回路を多段直列に接続した回路
で、１段で入力の２倍の直流電圧が得られる。この実施
例では３段の倍電圧整流回路でシェンケル回路を構成し
ており、従って、最終段のコンデンサＣ6の両端には最
大30ＫＶの直流電圧が得られる。この最終段のコンデン
サＣ6が、レーザ放電用の容量移行型回路の１次コンデ
ンサを兼用している。
とＣ2と、２個のダイオード、例えばＤ1とＤ2とによっ
て形成された倍電圧整流回路を多段直列に接続した回路
で、１段で入力の２倍の直流電圧が得られる。この実施
例では３段の倍電圧整流回路でシェンケル回路を構成し
ており、従って、最終段のコンデンサＣ6の両端には最
大30ＫＶの直流電圧が得られる。この最終段のコンデン
サＣ6が、レーザ放電用の容量移行型回路の１次コンデ
ンサを兼用している。
すなわち、コンデンサＣ6にはリアクタＬoが直列接続さ
れ、このリアクタＬoと並列に２次コンデンサ（ピーキ
ングコンデンサ）Ｃpおよびレーザ媒体ガス中の主放電
電極対Ｅｄが接続され、更に、コンデンサＣ6の前段に
は並列にサイラトロン等のスイッチング素子Ｓが挿入さ
れている。
れ、このリアクタＬoと並列に２次コンデンサ（ピーキ
ングコンデンサ）Ｃpおよびレーザ媒体ガス中の主放電
電極対Ｅｄが接続され、更に、コンデンサＣ6の前段に
は並列にサイラトロン等のスイッチング素子Ｓが挿入さ
れている。
コンデンサＣ6の両端電圧は、分圧抵抗Ｒ1，Ｒ2を介し
て測定され、その測定値は比較回路５に導入されてい
る。比較回路５は、その電圧測定値とあらかじめ設定さ
れた設定電圧とを比較し、コンデンサＣ6の両端電圧が
設定電圧と一致したときに、インバータ２に停止指令を
供給するよう構成されている。また、これと同期して、
スイッチング素子のトリガ回路が作動して導通動作が行
われるように構成されている。
て測定され、その測定値は比較回路５に導入されてい
る。比較回路５は、その電圧測定値とあらかじめ設定さ
れた設定電圧とを比較し、コンデンサＣ6の両端電圧が
設定電圧と一致したときに、インバータ２に停止指令を
供給するよう構成されている。また、これと同期して、
スイッチング素子のトリガ回路が作動して導通動作が行
われるように構成されている。
以下、作用を述べる。第２図はコンデンサＣ6の両端電
圧と装置の動作タイミングを示す図で、この図を参照し
つつ、まず、回路動作を説明する。
圧と装置の動作タイミングを示す図で、この図を参照し
つつ、まず、回路動作を説明する。
シェンケル回路４の各コンデンサの電荷が零の状態でイ
ンバータ２に起動指令を与えると、コンデンサＣ2，
Ｃ4，Ｃ6の電圧はそれぞれ入力電圧５ＫＶの２，４，６
倍電圧へと向って時間とともに漸近してゆくが、コンデ
ンサＣ6では前述したように30ＫＶに向って充電されて
ゆく。このコンデンサＣ6の電圧が所望の設定電圧に達
すると比較回路５からの信号によりインバータ２が停止
され、これと同期して、例えば同時にスイッチング素子
Ｓの導通動作が与えられると、設定電圧に到達したコン
デンサＣ6の電荷が２次コンデンサＣpに移行し、瞬時に
主放電電極対Ｅｄ間にレーザ放電が生じる。これによっ
てコンデンサＣ6の電圧は零になる。次に適当な時間、
この時間の最小値はレーザ装置の他の構成要素の繰り返
し可能周期によって決定されるが、その時間の経過後に
再びインバータ２に起動指令が発せられ、以上の動作を
繰り返す。このように、レーザ放電が必要なときのみレ
ーザ１次コンデンサ、つまりコンデンサＣ6への充電が
行われ、その充電電圧が設定電圧に達すると直ちにレー
ザ放電が生じることになる。
ンバータ２に起動指令を与えると、コンデンサＣ2，
Ｃ4，Ｃ6の電圧はそれぞれ入力電圧５ＫＶの２，４，６
倍電圧へと向って時間とともに漸近してゆくが、コンデ
ンサＣ6では前述したように30ＫＶに向って充電されて
ゆく。このコンデンサＣ6の電圧が所望の設定電圧に達
すると比較回路５からの信号によりインバータ２が停止
され、これと同期して、例えば同時にスイッチング素子
Ｓの導通動作が与えられると、設定電圧に到達したコン
デンサＣ6の電荷が２次コンデンサＣpに移行し、瞬時に
主放電電極対Ｅｄ間にレーザ放電が生じる。これによっ
てコンデンサＣ6の電圧は零になる。次に適当な時間、
この時間の最小値はレーザ装置の他の構成要素の繰り返
し可能周期によって決定されるが、その時間の経過後に
再びインバータ２に起動指令が発せられ、以上の動作を
繰り返す。このように、レーザ放電が必要なときのみレ
ーザ１次コンデンサ、つまりコンデンサＣ6への充電が
行われ、その充電電圧が設定電圧に達すると直ちにレー
ザ放電が生じることになる。
次に、電源効率について説明する。第３図(a)は、第１
図においてスイッチング素子Ｓを遮断した状態、すなわ
ちコンデンサＣ6の充電動作状態の基本回路図で、同図
(b)は同じ状態においてインダクタンスＬを除去した場
合の基本回路図である。これら両図において抵抗Ｒは、
インバータ２のスイッチ素子の内部抵抗に対応する。
図においてスイッチング素子Ｓを遮断した状態、すなわ
ちコンデンサＣ6の充電動作状態の基本回路図で、同図
(b)は同じ状態においてインダクタンスＬを除去した場
合の基本回路図である。これら両図において抵抗Ｒは、
インバータ２のスイッチ素子の内部抵抗に対応する。
第３図(b)に示す回路は、ＲＣ充電方式による回路であ
って、電源から供給されたエネルギの半分が抵抗Ｒにて
消費されるため、電源効率は最大でも50％にしかならな
い。第８図に示した従来装置の回路においても同様で、
この場合、抵抗Ｒは電流制限用抵抗に対応する。
って、電源から供給されたエネルギの半分が抵抗Ｒにて
消費されるため、電源効率は最大でも50％にしかならな
い。第８図に示した従来装置の回路においても同様で、
この場合、抵抗Ｒは電流制限用抵抗に対応する。
第３図(a)に示す回路はＬＣ共振充電方式による回路
で、流れる電流ｉは、 ただし、 で表わされる。すなわち、この回路の電流は周期２π／
Ｂのサイン波となる。ここで、 ４Ｌ／Ｃ＞＞Ｒ２ を満足するようなインダクタンスＬを選定すると、 となってＲに依存しなくなる。また、Ｒで消費されるエ
ネルギの小さくなり、電源効率が向上する。特に、第１
図におけるインバータ２の半周期ＴがＬＣの共振半周期
に に等しくなるよう設定すると、インバータ２に流れる電
流値が零のときにインバータ２内のスイッチ素子がＯ
Ｎ．ＯＦＦするので、スイッチング損失も減少すること
になる。
で、流れる電流ｉは、 ただし、 で表わされる。すなわち、この回路の電流は周期２π／
Ｂのサイン波となる。ここで、 ４Ｌ／Ｃ＞＞Ｒ２ を満足するようなインダクタンスＬを選定すると、 となってＲに依存しなくなる。また、Ｒで消費されるエ
ネルギの小さくなり、電源効率が向上する。特に、第１
図におけるインバータ２の半周期ＴがＬＣの共振半周期
に に等しくなるよう設定すると、インバータ２に流れる電
流値が零のときにインバータ２内のスイッチ素子がＯ
Ｎ．ＯＦＦするので、スイッチング損失も減少すること
になる。
以下に実際に製作した装置による実験結果を示す。
第４図はＲＣ充電方式とＬＣ共振充電方式の所要充電時
間の比較結果を示すグラフである。この実験は、第１図
に示す回路中、コンデンサＣ1〜Ｃ5を２ｎＦ，Ｃ6を60
ｎＦとして、〜はインダクタンスＬの値を種々に変
更し、とはインダクタンスＬを除去し、更にはト
ランス３の２次側に600Ωの抵抗を挿入して第８図の従
来装置にほぼ相当する回路とした。
間の比較結果を示すグラフである。この実験は、第１図
に示す回路中、コンデンサＣ1〜Ｃ5を２ｎＦ，Ｃ6を60
ｎＦとして、〜はインダクタンスＬの値を種々に変
更し、とはインダクタンスＬを除去し、更にはト
ランス３の２次側に600Ωの抵抗を挿入して第８図の従
来装置にほぼ相当する回路とした。
この結果より、ＬＣ共振充電方式の方がＲＣ充電方式に
比して各設定電圧において充電速度が速いことが明らか
である。また、挿入するインダクタンスＬの値は最適な
ものが存在することが判る。
比して各設定電圧において充電速度が速いことが明らか
である。また、挿入するインダクタンスＬの値は最適な
ものが存在することが判る。
第５図はＲＣ充電方式による繰り返し周波数(Hz)とイン
バータ２の入力電流（Ａ）との関係を示すグラフで、Ｃ
1〜Ｃ6を２ｎＦ，Ｃ6を48.6ｎＦとして測定した結果を
示す。このグラフから電源効率を算出すると、設定電圧
21.5〜24.5ＫＶにおいて平均40％である。
バータ２の入力電流（Ａ）との関係を示すグラフで、Ｃ
1〜Ｃ6を２ｎＦ，Ｃ6を48.6ｎＦとして測定した結果を
示す。このグラフから電源効率を算出すると、設定電圧
21.5〜24.5ＫＶにおいて平均40％である。
第６図はＬＣ共振充電方式による繰り返し周波数(Hz)と
入力電力（Ｗ）との関係を示すグラフで、Ｃ1〜Ｃ5を47
0ｐＦ，Ｃ6を37.8ｎＦとし、Ｌを79μＨとして測定した
結果を示す。この結果より電源効率を算出すると、設定
電圧20〜26ＫＶにおいて平均56％と改善された。
入力電力（Ｗ）との関係を示すグラフで、Ｃ1〜Ｃ5を47
0ｐＦ，Ｃ6を37.8ｎＦとし、Ｌを79μＨとして測定した
結果を示す。この結果より電源効率を算出すると、設定
電圧20〜26ＫＶにおいて平均56％と改善された。
なお、第７図はシェンケル回路４を２段（Ｃ1〜Ｃ3＝47
0ｐＦ，最終段のコンデンサ＝37.8ｎＦとして第３図(a)
におけるＣを小さくし、かつ、インダクタンスＬを 13
7μＨと大きくした場合の測定結果を示すグラフで、こ
の場合、電源効率は設定電圧21.5〜26ＫＶにおいて平均
66％と更に改善された。しかし、充電時間は第６図の結
果に比して長くなり、目的に応じた組み合わせを採るこ
とが望ましい。
0ｐＦ，最終段のコンデンサ＝37.8ｎＦとして第３図(a)
におけるＣを小さくし、かつ、インダクタンスＬを 13
7μＨと大きくした場合の測定結果を示すグラフで、こ
の場合、電源効率は設定電圧21.5〜26ＫＶにおいて平均
66％と更に改善された。しかし、充電時間は第６図の結
果に比して長くなり、目的に応じた組み合わせを採るこ
とが望ましい。
ところで、前述したようにインバータ２内のスイッチ素
子を流れる電流値ｉはＣとＬの値で決定する。この電流
値ｉが決定すると、効率はそのスイッチ素子のＯＮ抵抗
値ＲONによって決定される。すなわち、損失はｉの実効
値の２乗とＲONの積で表わされる。上述した実験におい
てインバータ２のスイッチ素子としてＳＩＴ（静電誘導
トランジスタ）を使用しており、そのＯＮ抵抗値は約１
Ωと大きい。そこで、ＳＩＴを並列にするか、あるいは
このスイッチ素子とてＯＮ抵抗値の低い(0.2Ω程度）パ
ワーＭＯＳＦＥＴ等を使用することによって、実用的な
充電速度を維持しつつ効率を更に改善することが可能で
ある。
子を流れる電流値ｉはＣとＬの値で決定する。この電流
値ｉが決定すると、効率はそのスイッチ素子のＯＮ抵抗
値ＲONによって決定される。すなわち、損失はｉの実効
値の２乗とＲONの積で表わされる。上述した実験におい
てインバータ２のスイッチ素子としてＳＩＴ（静電誘導
トランジスタ）を使用しており、そのＯＮ抵抗値は約１
Ωと大きい。そこで、ＳＩＴを並列にするか、あるいは
このスイッチ素子とてＯＮ抵抗値の低い(0.2Ω程度）パ
ワーＭＯＳＦＥＴ等を使用することによって、実用的な
充電速度を維持しつつ効率を更に改善することが可能で
ある。
以上の実施例においては、インダクタンスＬをトランス
３の１次側に挿入したが、トランス３の２次側にインダ
クタンスＬを挿入しても同様の作用効果が得られる。
３の１次側に挿入したが、トランス３の２次側にインダ
クタンスＬを挿入しても同様の作用効果が得られる。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、パルスレーザ装
置の１次コンデンサをシェンケル回路の最終段の平滑用
コンデンサで兼用し、起動指令により駆動開始するとと
もに上述の１次コンデンサＣ両端電圧が設定電圧に達し
たときに駆動停止する交流電源回路の出力をシェンケル
回路の入力とし、かつ、その駆動停止と同期してレーザ
１次コンデンサの電荷を２次コンデンサに移行させるべ
くレーザ放電励起用のスイッチング素子の導通動作を行
うよう構成し、更に、シェンケル回路の前段にインダク
タンスを挿入して１次コンデンサの充電方式がＬＣ共振
充電方式となるように構成したから、１次コンデンサの
充電を、従来のようにピーク電流を抑制することなく、
高速に行うことができ、レーザ発振の繰り返し周期を短
縮化することができるとともに、電源効率が向上する。
置の１次コンデンサをシェンケル回路の最終段の平滑用
コンデンサで兼用し、起動指令により駆動開始するとと
もに上述の１次コンデンサＣ両端電圧が設定電圧に達し
たときに駆動停止する交流電源回路の出力をシェンケル
回路の入力とし、かつ、その駆動停止と同期してレーザ
１次コンデンサの電荷を２次コンデンサに移行させるべ
くレーザ放電励起用のスイッチング素子の導通動作を行
うよう構成し、更に、シェンケル回路の前段にインダク
タンスを挿入して１次コンデンサの充電方式がＬＣ共振
充電方式となるように構成したから、１次コンデンサの
充電を、従来のようにピーク電流を抑制することなく、
高速に行うことができ、レーザ発振の繰り返し周期を短
縮化することができるとともに、電源効率が向上する。
第１図は本考案実施例の回路構成図、 第２図はそのコンデンサＣ6の電圧と装置の動作タイミ
ングの説明図、 第３図はＬＣ共振充電方式とＲＣ充電方式の基本回路の
説明図、 第４図乃至第７図はそれぞれ実験結果を示すグラフで、 第４図はＬＣ共振充電方式とＲＣ充電方式の所要充電時
間の比較結果、 第５図はＲＣ充電方式によるレーザ発振繰り返し周波数
とインバータ２の入力電流の関係を示すグラフ、 第６図および第７図はＬＣ共振充電方式によるレーザ発
振繰り返し周波数とインバータ２の入力電力との関係を
示すグラフである。 第８図は従来のパルスレーザ装置の回路構成例を示す図
である。 １……整数回路 ２……インバータ ３……トランス ４……シェンケル回路 ５……比較回路 Ｃ1〜Ｃ6，Ｃp……コンデンサ Ｄ1〜Ｄ6……ダイオード Ｌ……インダクタンス Ｓ……スイッチング素子 Ｅｄ……主放電電極対
ングの説明図、 第３図はＬＣ共振充電方式とＲＣ充電方式の基本回路の
説明図、 第４図乃至第７図はそれぞれ実験結果を示すグラフで、 第４図はＬＣ共振充電方式とＲＣ充電方式の所要充電時
間の比較結果、 第５図はＲＣ充電方式によるレーザ発振繰り返し周波数
とインバータ２の入力電流の関係を示すグラフ、 第６図および第７図はＬＣ共振充電方式によるレーザ発
振繰り返し周波数とインバータ２の入力電力との関係を
示すグラフである。 第８図は従来のパルスレーザ装置の回路構成例を示す図
である。 １……整数回路 ２……インバータ ３……トランス ４……シェンケル回路 ５……比較回路 Ｃ1〜Ｃ6，Ｃp……コンデンサ Ｄ1〜Ｄ6……ダイオード Ｌ……インダクタンス Ｓ……スイッチング素子 Ｅｄ……主放電電極対
Claims (1)
- 【請求項１】所定の電圧に充電された１次コンデンサの
電荷を、スイッチング素子の導通動作により２次コンデ
ンサに移送し、この移送によって充電された上記２次コ
ンデンサの充電電圧を、レーザ媒体ガス中の電極対間に
印加することによりパルス放電励起を行うレーザ装置に
おいて、起動指令により駆動を開始する交流電源回路
と、倍電圧整流回路を複数段直列に接続してなり、上記
交流電源回路の出力を入力するシェンケル回路と、その
シェンケル回路の各コンデンサをＬＣ共振充電方式のも
とに昇圧させるべく当該シェンケル回路の前段に挿入さ
れたインダクタンスと、設定電圧と上記シェンケル回路
の最終段の平滑用コンデンサの電圧を比較して一致した
ときに出力を発生する比較回路を備え、上記最終段の平
滑用コンデンサを上記１次コンデンサと兼用するととも
に、上記比較回路の出力により上記交流電源回路の駆動
を停止し、かつ、これに同期して上記スイッチング素子
の導通動作を行うよう構成したことを特徴とする、パル
スレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6978987U JPH06847Y2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | パルスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6978987U JPH06847Y2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | パルスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63178369U JPS63178369U (ja) | 1988-11-18 |
| JPH06847Y2 true JPH06847Y2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=30910836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6978987U Expired - Lifetime JPH06847Y2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | パルスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06847Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP6978987U patent/JPH06847Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63178369U (ja) | 1988-11-18 |
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