JPH08132321A - 放電励起パルスレーザ装置 - Google Patents

放電励起パルスレーザ装置

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JPH08132321A
JPH08132321A JP6271210A JP27121094A JPH08132321A JP H08132321 A JPH08132321 A JP H08132321A JP 6271210 A JP6271210 A JP 6271210A JP 27121094 A JP27121094 A JP 27121094A JP H08132321 A JPH08132321 A JP H08132321A
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pulse
electrode
saturable
circuit
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JP6271210A
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Yasushi Minamitani
靖史 南谷
Hajime Nakatani
元 中谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電励起パルスレーザ装置の主放電電極２、
３の電圧の立ち上がりを遅延させずに、補助電極４に印
加される電圧パルスの立ち上がりを急峻にする。 【構成】 第１充電用コンデンサ９と直列に接続されて
いるリアクトルを第１可飽和リアクトル１９で構成しさ
らに第２充電用コンデンサ１２と直列に第２可飽和リア
クトル２１を挿入したものである。 【効果】 スイッチ８の浮遊インダクタンス成分並びに
抵抗成分が最小となった後、先ず、第２可飽和リアクト
ル２１のインダクタンスが低減し、その後、第１可飽和
リアクトル１９のインダクタンスが低減するので、コロ
ナ放電と主放電とのための電圧の立ち上がりの峻度を共
に高い値に設定でき、予備電離量が増大して主放電１７
が均一になり放電への注入エネルギーも増大してレーザ
出力、発振効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエキシマレーザ装置等
の放電励起パルスレーザ装置に係り、特にそのパルス発
生回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７は、例えば１９８５年１１月１日
発行の「ＯＰＴＩＣＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ
Ｓ」、Ｖｏｌ.５６、No.１、P.５１に記載されたこの種
の従来のエキシマレーザ装置のパルス発生回路を示す回
路図である。図において、１は例えばＸｅＣｌ等のレー
ザガスを封入するレーザチャンバー１で、その内部に
は、曲面状の放電面を有する第１主放電電極２と、その
第１主放電電極２と対向して配置され、メッシュ金属材
を曲面状に成形した第２主放電電極３と、その第２主放
電電極３の凹面側に設けられ、表面を絶縁部材５により
覆われた補助電極４が収容されている。
【０００３】充電用端子６は充電用抵抗７を介して火花
ギャップスイッチからなるスイッチ８の一方の電極に接
続され、また、そのスイッチ８の他方の電極は第２主放
電電極３に接続されると共に接地されている。
【０００４】第１充電用コンデンサ９ａ、９ｂは対応す
るリアクトル１０ａ、１０ｂと直列にスイッチ８の他方
の電極と第１主放電電極２との間に接続されており、直
列接続された第１充電用コンデンサ９ａとリアクトル１
０ａ及び直列接続された第１充電用コンデンサ９ｂとリ
アクトル１０ｂは互いに並列に配列されている。第２充
電用コンデンサ１１ａ、１１ｂは第１充電用コンデンサ
９ａ、９ｂとリアクトル１０ａ、１０ｂとの接続点と第
２主放電電極３との間にそれぞれ接続されている。スイ
ッチ８の他方の電極と補助電極４との間には、第３の充
電用コンデンサ１２が接続され、また両主放電電極２、
３間にはピーキングコンデンサ１３が接続されている。
さらに、両主放電電極２、３間には、ピーキングコンデ
ンサ１３と並列に第１充電用回路素子としての抵抗１４
が接続されている。第２主放電電極３と補助電極４との
間には第２充電用回路素子としての抵抗１５が接続され
ている。
【０００５】次に上記従来例の動作について説明する。
先ず、充電用端子６に電源（図示せず）から直流電圧を
供給して充電用抵抗７を介して各コンデンサ９ａ、９
ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２を充電する。ここで、各電極
間には抵抗１４、１５が接続されているので、上記各コ
ンデンサ９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２には十分な
電圧が印加される。
【０００６】スイッチ８、リアクトル１０ａ、１０ｂ及
びコンデンサ９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂは従来からよ
く用いられているいわゆるＬＣ反転回路を構成する。従
って、充電が完了した後スイッチ８の火花ギャップを放
電させると、図７の波形１に示すように、コンデンサ９
ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂの電圧が重畳して両主放電電
極２、３間に高いパルス電圧が発生する。また、スイッ
チ８を閉じると同時に第２充電用コンデンサ１２も放電
し、第２主放電電極３と補助電極４との間にも、図７の
波形２で示すようなパルス波形が発生する。
【０００７】上記したパルス電圧の発生により、先ず、
第２主放電電極３と補助電極４との間にコロナ放電１６
が発生する。この結果、このコロナ放電１６による紫外
線がメッシュ構造の第２主放電電極３を通して両主放電
電極２、３間に照射されて予備電離が行われる。尚、絶
縁部材５はコロナ放電１６がアーク放電に移行するのを
防止する。
【０００８】両主放電電極２、３間のパルス電圧の波高
値が上昇してくると、予備電離によって発生した電子が
種になって衝突電離が発生し、両主放電電極２、３間に
主放電１７が発生してレーザ発振を行う。尚、ピーキン
グコンデンサ１３はいわゆる容量移行により両主放電電
極２、３間に発生する電圧波高値を増大させるものであ
る。
【０００９】ところで、第２主放電電極３と補助電極４
との間に発生するパルス電圧の立ち上がりを速くする
と、そのコロナ放電１６による予備電離量が増加し、主
放電１７の均一性が増してレーザ出力が増大することが
知られている（例えば、１９８３年１０月発行の「Ｊ．
Ａｐｐｌｎ．Ｐｈｙｓ．」５４（１０）、５６７２頁〜
５６７５頁参照）。上記した補助電極４の回路のパルス
電圧の立ち上がり速度は、回路の浮遊インダクタンス成
分等に大きく左右される。即ち、特に、スイッチ８の端
部に存在する浮遊インダクタンス成分や抵抗成分には主
放電１７の回路の電流も流れ、これが電圧降下分となっ
てコロナ放電１６の回路の電圧の立ち上がりが遅れるこ
とになる。従って、リアクトル１０ａ、１０ｂの容量を
増大して主放電１７の回路の電流を抑制すると、その分
コロナ放電１６の回路の電圧の立ち上がりが速くなる
（８図の波形２参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電励起パルス
レーザ装置は以上のように構成されているので、コロナ
放電による予備電離量を増大させるためリアクトル１０
ａ、１０ｂの容量を増大させると、図８の波形１に示す
ように、主放電の回路の電圧パルスの立ち上がりが遅く
なる。そのため、主放電のV-t特性から放電開始電圧ＶB
が低下して注入エネルギーが減少し、結果としてレーザ
出力を増大させることができない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、両主放電電極間の放電開始電圧
を低下させることなく、補助電極と第２主放電電極との
間の電圧の立ち上がりを速めてレーザ出力の増大を図る
ことができる放電励起パルスレーザ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】この発明の請求項１に係
る放電励起パルスレーザ装置は、互いに対向配置され、
主放電を発生させる一対の第１、第２主放電電極と、こ
の第２主放電電極の近傍に配置されて該第２主放電電極
との間でコロナ放電を発生させる補助電極と、前記第
１、第２主放電電極に接続されてそれらの間に主放電用
のパルス電圧を印加する第１パルス発生回路と、前記第
２主放電電極と補助電極とに接続されてそれらの間にコ
ロナ放電用のパルス電圧を印加する第２パルス発生回路
と、前記第１パルス発生回路から前記第１、第２主放電
電極へ印加される電圧及び前記第２パルス発生回路から
前記第２主放電電極及び前記補助電極へ印加される電圧
を断接制御するスイッチと、そのスイッチと前記第１パ
ルス発生回路との間に接続された第１可飽和リアクトル
と、前記スイッチと前記第２パルス発生回路との間に接
続された第２可飽和リアクトルとから構成される。
【００１３】この発明の請求項２に係る放電励起パルス
レーザ装置は、互いに対向配置され、主放電を発生させ
る一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電極
の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ放
電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電極
に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印加
する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補助
電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパルス
電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パルス
発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される電
圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電極
及び前記補助電極へ印加される電圧を断接制御するスイ
ッチと、そのスイッチと前記第１及び第２パルス発生回
路との間に挿入され、１次巻線側を前記スイッチと前記
第１パルス発生回路との間に接続され、２次巻線側を前
記第２パルス発生回路に接続された可飽和トランスとか
ら構成される。
【００１４】この発明の請求項３に係る放電励起パルス
レーザ装置では、前記第１パルス発生回路は、前記第１
主放電電極と前記第１可飽和リアクトルとの間に直列に
接続された主放電用の第１充電用コンデンサと、前記第
１、第２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子
とピーキングコンデンサとの並列体とからなり、前記第
２パルス発生回路は、前記補助電極と前記第２可飽和リ
アクトルとの間に接続されるた第２充電用コンデンサか
ら構成され、前記第２主放電電極と前記補助電極との間
に第２充電用回路素子が接続される。
【００１５】この発明の請求項４に係る放電励起パルス
レーザ装置では、前記第２パルス発生回路は、前記第２
可飽和リアクトルと前記第２主放電電極との間に直列に
接続された第２充電用コンデンサと、前記第２可飽和リ
アクトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前記
補助電極との間に直列に接続された第３可飽和リアクト
ルと、前記補助電極と前記第２主放電電極との間に接続
された第３充電用回路素子と、一端を、前記第２可飽和
リアクトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前
記第３可飽和リアクトルとの間に接続され、他端を前記
第２主放電電極に接続された第１転送用コンデンサと第
２充電用回路素子との並列体とから構成される。
【００１６】この発明の請求項５に係る放電励起パルス
レーザ装置は、前記第３可飽和リアクトルと前記補助電
極との間に、１個以上の可飽和リアクトルを直列に接続
し、前記第３可飽和リアクトルと前記１個以上の可飽和
リアクトルとの接続点及び前記１個以上の可飽和リアク
トル同士の接続点と前記第２主放電電極との間に、該１
個以上の可飽和リアクトルに対応して同数の転送用コン
デンサがそれぞれ接続される。
【００１７】この発明の請求項６に係る放電励起パルス
レーザ装置では、前記第１パルス発生回路は、前記第１
主放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に直
列に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、第
２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とピー
キングコンデンサとの並列体とからなり、前記第２パル
ス発生回路は、前記補助電極と前記可飽和トランスの２
次巻線との間に接続された接続線から構成される。
【００１８】この発明の請求項７に係る放電励起パルス
レーザ装置は、互いに対向配置され、主放電を発生させ
る一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電極
の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ放
電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電極
に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印加
する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補助
電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパルス
電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パルス
発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される電
圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電極
及び前記補助電極へ印加される電圧を断接するパルス生
成装置と、そのパルス生成装置と前記第１及び第２パル
ス発生回路との間に接続された可飽和トランスと、前記
パルス生成装置の両端間に接続された第１充電用コンデ
ンサとから構成される。
【００１９】この発明の請求項８に係る放電励起パルス
レーザ装置では、前記第１パルス発生回路は、一端を前
記可飽和トランスの１次巻線と前記第１主放電電極とに
接続され、他端を前記パルス生成装置の他端と前記第２
主放電電極に接続されたピーキングコンデンサからな
り、前記第２パルス発生回路は、前記可飽和トランスの
２次巻線の両端間に接続された第２充電用コンデンサ
と、前記可飽和トランスの２次巻線と前記補助電極との
間に接続された可飽和リアクトルとからなり、前記第２
主放電電極と前記補助電極との間に充電用回路素子が接
続される。
【００２０】この発明の請求項９に係る放電励起パルス
レーザ装置では、前記第２パルス発生回路は、前記第２
充電用コンデンサと前記補助電極の間に直列に接続され
た遅延回路を備える。
【００２１】この発明の請求項１０に係る放電励起パル
スレーザ装置では、前記第２パルス発生回路は、前記第
３可飽和リアクトルと前記補助電極の間に直列に接続さ
れた遅延回路を備える。
【００２２】この発明の請求項１１に係る放電励起パル
スレーザ装置では、前記第１パルス発生回路は、前記第
１主放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に
直列に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、
第２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とか
らなり、前記第２パルス発生回路は、前記補助電極と前
記可飽和トランスの２次巻線との間に直列に接続された
遅延回路を備える。
【００２３】
【作用】この発明の請求項１の放電励起パルスレーザ装
置においては、スイッチと第１パルス発生回路との間に
挿入された第１可飽和リアクトルが第１パルス発生回路
を遮断し、スイッチと第２パルス発生回路との間に挿入
された第２可飽和リアクトルが第２パルス発生回路を遮
断している間に、スイッチを閉じて該スイッチが完全に
導通するので、スイッチの端部に存在する浮遊インダク
タンス成分や抵抗成分が最小となる。その後、第２可飽
和リアクトルが磁気飽和してインダクタンスが非線形に
低減し、第２パルス発生回路の電圧が先ず立ち上がる。
この時、第１可飽和リアクトルのインダクタンスは大き
いままであり、スイッチの浮遊インダクタンス成分や抵
抗成分は最小となっているため、第２パルス発生回路の
パルス電圧の立ち上がりは急峻となる。そして、このパ
ルス電圧が立ち上がった後、第１可飽和リアクトルは磁
気飽和してその容量インダクタンスが非線形に低下し、
第１パルス発生回路のパルス電圧が立ち上がる。
【００２４】この発明の請求項２の放電励起パルスレー
ザ装置においては、スイッチと第１のパルス発生回路と
の間に挿入された可飽和トランスが、スイッチが閉にな
ると、第１パルス発生回路を遮断し、第２パルス発生回
路を充電して動作させるので、第２パルス発生回路に急
峻なパルス電圧が発生する。そして、スイッチが完全に
導通してスイッチの端部に存在する浮遊インダクタンス
成分や抵抗成分が最小となった後、第１可飽和リアクト
ルは磁気飽和してその容量インダクタンスが非線形に低
下し、第１パルス発生回路のパルス電圧が立ち上がる。
【００２５】この発明の請求項３の放電励起パルスレー
ザ装置においては、スイッチを開いた状態で第１、第２
充電用コンデンサを充電した後、スイッチを閉じた時、
先ず、第２可飽和リアクトルのインダクタンスが低減し
て補助電極と第２主放電電極との間の電圧が立上ってコ
ロナ放電を生じさせて第１、第２主放電電極間に予備電
離を発生させ、その後、スイッチが完全に閉じた時、第
１可飽和リアクトルのインダクタンスが低減して第１、
第２主放電電極間に主放電が生じる。
【００２６】この発明の請求項４の放電励起パルスレー
ザ装置においては、第１可飽和リアクトルと第２可飽和
リアクトルは当初のインダクタンスを大きくしておくこ
とにより、スイッチを閉じてから完全に導通して該スイ
ッチの端部に存在する浮遊インダクタンス成分や抵抗成
分が最小となるまで回路の動作が遮断される。スイッチ
の浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小になった
後、第２可飽和リアクトルが磁気飽和してインダクタン
スが非線形に低減し、第２充電用コンデンサの電荷が第
１転送用コンデンサへ転送される。この時、第１可飽和
リアクトルのインダクタンスは大きいままであり、スイ
ッチの浮遊インダクタンス成分や抵抗成分は最小となっ
ているため、第１転送用コンデンサのパルス電圧の立ち
上がりは急峻となる。そして、このパルス電圧が立ち上
がった後、第１可飽和リアクトルは磁気飽和してその容
量インダクタンスが非線形に低下するので、第１、第２
主放電電極間のパルス電圧の立ち上がりは殆ど遅くなら
ない。さらに、これと同時に、第３可飽和リアクトルも
磁気飽和してインダクタンスが非線形に低下し、第１転
送用コンデンサの電圧が補助電極に印加される。この時
の回路のル−プのインダクタンスは、スイッチと第２充
電用コンデンサと第２可飽和リアクトルと第１転送用コ
ンデンサで作られる回路のル−プのインダクタンスより
小さいため、補助電極の電圧の立ち上がりは急激に行な
われ、補助電極と第２主放電電極との間のパルス電圧の
立ち上がりはさらに急峻となる。
【００２７】この発明の請求項５の放電励起パルスレー
ザ装置においては、第１可飽和リアクトルと第２可飽和
リアクトルは当初のインダクタンスを大きくしておくこ
とにより、スイッチを閉じてから完全に導通して該スイ
ッチの端部に存在する浮遊インダクタンス成分や抵抗成
分が最小となるまで回路の動作が遮断される。スイッチ
の浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小になった
後、第２可飽和リアクトルが磁気飽和してインダクタン
スが非線形に低減し、第２充電用コンデンサの電荷が第
１転送用コンデンサへ転送される。この時、第１可飽和
リアクトルのインダクタンスは大きいままであり、スイ
ッチの浮遊インダクタンス成分や抵抗成分は最小となっ
ているため、第１転送用コンデンサのパルス電圧の立ち
上がりは急峻となる。そして、このパルス電圧が立ち上
がった後、第１可飽和リアクトルは磁気飽和してその容
量インダクタンスが非線形に低下し、両主放電電極間の
パルス電圧の立ち上がりは殆ど遅くならない。さらに、
これと同時に第３可飽和リアクトルも磁気飽和してイン
ダクタンスが非線形に低下し、第１転送用コンデンサの
電荷が第２転送用コンデンサに転送される。この時の回
路のル−プのインダクタンスは、スイッチと第２充電用
コンデンサと第２可飽和リアクトルと第１転送用コンデ
ンサで作られる回路のル−プのインダクタンスより小さ
いため、第２転送用コンデンサへの電荷の移行は急激に
行なわれパルス電圧の立ち上がりはさらに急峻となる。
この動作が１個以上の可飽和リアクトルと第２転送用コ
ンデンサによって順次行なわれるため急峻さはさらに増
す上、補助電極と第２主放電電極との間のパルス電圧の
立ち上がりのタイミングを第１、第２主放電電極間のパ
ルス電圧の立ち上がりのタイミングに合わせることがで
きるため、コロナ放電による予備電離で発生した電子が
あまり減少しない間に、第１、第２主放電電極間の電圧
が立ち上がってくることになり予備電離の効果が有効に
活かされる。
【００２８】この発明の請求項６の放電励起パルスレー
ザ装置においては、可飽和トランスは当初のインダクタ
ンスを大きくしておくことにより、スイッチを閉じてか
ら２次巻線にスイッチのスイッチング時間に対応した立
ち上がりの急峻な電圧が発生する。この時、可飽和トラ
ンスは非飽和の状態でありそのインダクタンスは大きい
状態にある。このパルス電圧が立ち上がった後、可飽和
トランスは磁気飽和してその容量インダクタンスが非線
形に低下し、第１、第２主放電電極間に電圧が立ち上が
るが、第１、第２主放電電極間のパルス電圧の立ち上が
りは可飽和トランスのインダクタンスが低減しているた
め殆ど遅くならない。
【００２９】この発明の請求項７の放電励起パルスレー
ザ装置においては、可飽和トランスは当初のインダクタ
ンスを大きくしておくことにより、パルス生成装置から
のパルス電圧が立ち上がって第１充電用コンデンサに充
電されるのと同時に、２次巻線に電圧が発生して第２パ
ルス発生回路が作動する。従って、第２パルス発生回路
及び２次巻線にスイッチのスイッチング時間に対応した
立ち上がりの急峻な電圧が発生する。このパルス電圧が
立ち上がった後、可飽和トランスは磁気飽和してその容
量インダクタンスが非線形に低下し、第１、第２主放電
電極間に電圧が立ち上がるが、第１、第２主放電電極間
のパルス電圧の立ち上がりは可飽和トランスのインダク
タンスが低減しているため殆ど遅くならない。この発明
の請求項８の放電励起パルスレーザ装置においては、パ
ルス生成装置からのパルス電圧により、第１充電用コン
デンサと可飽和トランスを通して、第２充電用コンデン
サが充電された後、可飽和トランス及び可飽和リアクト
ルが共に磁気飽和してそれらのインダクタンスが低減
し、第２充電用コンデンサの電圧が補助電極に印加され
る。この時の回路のル−プのインダクタンスは、小さく
構成できるため、補助電極の電圧の立ち上がりは急激に
行なわれ、補助電極と第２主放電電極との間のパルス電
圧の立ち上がりはさらに急峻となる。
【００３０】この発明の請求項９の放電励起パルスレー
ザ装置においては、第２充電用コンデンサと補助電極間
に遅延回路を設けることにより、第２可飽和リアクトル
が飽和して急峻に立ち上がった電圧をそのまま第１、第
２主放電電極の電圧が立ち上がる時間まで遅らしてタイ
ミングを合わせることができるため、コロナ放電による
予備電離で発生した電子があまり減少しない間に第１、
第２主放電電極間の電圧が立ち上がってくることにな
り、予備電離の効果が有効に活かされる。
【００３１】この発明の請求項１０の放電励起パルスレ
ーザ装置においては、第３可飽和リアクトルと補助電極
との間に遅延回路を設けることにより、第３可飽和リア
クトルが飽和して急峻に立ち上がった電圧をそのまま第
１、第２主放電電極の電圧が立ち上がる時間まで遅らし
てタイミングを合わせることができるため、コロナ放電
による予備電離で発生した電子があまり減少しない間に
第１、第２主放電電極間の電圧が立ち上がってくること
になり、予備電離の効果が有効に活かされる。
【００３２】この発明の請求項１１の放電励起パルスレ
ーザ装置においては、可飽和トランスの２次巻線と補助
電極との間に遅延回路を設けることにより、可飽和トラ
ンスによって急峻に立ち上がった電圧をそのまま第１、
第２主放電電極の電圧が立ち上がる時間まで遅らしてタ
イミングを合わせることができるため、コロナ放電によ
る予備電離で発生した電子があまり減少しない間に第
１、第２主放電電極間の電圧が立ち上がってくることに
なり、予備電離の効果が有効に活かされる。
【００３３】
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例に
ついて説明する。以下の図１乃至図１６の説明におい
て、前述の図１７の従来例と同一符号のものは従来と同
一または相当部分を示す。
【００３４】実施例１．図１はこの発明の第１実施例に
よる放電励起パルスレーザ装置の回路図、図２はこの実
施例及び後述する第３実施例の動作を示す電圧波形図で
ある。図１において、この実施例の放電励起パルスレー
ザ装置は、充電用リアクトル１８と、第１可飽和リアク
トル１９と、第１パルス発生回路としての第１パルス発
生用４端子回路２２と、第２可飽和リアクトル２１と、
第２パルス発生回路としての第２パルス発生用４端子回
路２３とを更に有している。充電用リアクトル１８は一
端を充電用端子６に接続されると共に、他端を第１及び
第２可飽和リアクトル１９、２１の一端（それらの接続
点）に接続されている。
【００３５】第１可飽和リアクトル１９は一端を第１パ
ルス発生用４端子回路２２の第１端子Ａに接続され、他
端を、火花ギャップ間に放電を生じさせることによりス
イッチング動作を行う放電型スイッチ等よりなるスイッ
チ８の一端に接続され、そのスイッチ８の他端は第１パ
ルス発生用４端子回路２２の第２端子に接続されると共
に、第２パルス発生用４端子回路２３の第２端子Ｂに接
続されている。
【００３６】第２可飽和リアクトル２１の一端は第２パ
ルス発生用４端子回路２３の第１端子Ａに接続され、そ
の他端はスイッチ８の一端に接続されている。第１パル
ス発生用４端子回路２２の第３端子Ｃ及び第４端子Ｄは
第１及び第２主放電電極２、３にそれぞれ接続されてお
り、第２パルス発生用４端子回路２３の第３端子Ｃ及び
第４端子Ｄは第２主放電電極３及び補助電極４にそれぞ
れ接続されている。
【００３７】次にこの実施例の動作について図２により
説明する。先ず、時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギャッ
プを放電させると、第１可飽和リアクトル１９と第２可
飽和リアクトル２１とを流れる電流の向きは充電時と逆
になるので、その鉄芯は非飽和の状態となり、図１８の
従来例で説明した通り、第１可飽和リアクトル１９と第
２可飽和リアクトル２１は大容量のリアクトルとして働
き、第１パルス発生用４端子回路２２と第２パルス発生
用４端子回路２３の動作を抑制する。この間にスイッチ
８の火花ギャップは完全に閉の状態となり浮遊インダク
タンス成分や抵抗成分が最小となる。そして時刻ｔがＴ
ｓ２になると、第２可飽和リアクトル２１の鉄芯は飽和
状態となり、そのインダクタンスは非線形に急減する。
この時、第１可飽和リアクトルのインダクタンスは大き
いままであり、スイッチ８の火花ギャップの浮遊インダ
クタンス成分や抵抗成分は最小となっているため第２パ
ルス発生用４端子回路２３の電圧の立ち上がりが速い。
【００３８】そして、図２において放電が進み、時刻ｔ
＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアクトル１９の鉄芯は飽
和状態となり、そのインダクタンスは非線形に急減す
る。この結果、同図波形１で示すように、両主放電電極
２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減したイン
ダクタンスで決まり、従って、図１７の従来例の場合と
略同様に高速度で立ち上がり放電開始電圧ＶBも高くな
って主放電１７に注入されるエネルギ−も増大する。
【００３９】実施例２．図３はこの発明の第２実施例を
表す回路図である。図３において、図１７の従来例と同
一符号のものは従来と同一または相当部分を示す。この
実施例は、前記第１実施例の第１及び第２可飽和リアク
トル１９、２１の代わりに、可飽和トランス２４を用い
たもので、その１次巻線側は、一端を第１パルス発生用
４端子回路２２の第１端子Ａに接続されると共に、他端
を充電用リアクトル１８の一端に接続されている。可飽
和トランス２４の２次巻線側の両端は、第２パルス発生
用４端子回路２３の第１端子Ａ及び第２端子Ｂにそれぞ
れ接続されている。
【００４０】次にこの実施例の動作について図４により
説明する。時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギャップを放
電させると、可飽和トランス２４は２次巻線側に電圧を
発生させて第２パルス発生用４端子回路２３を充電、動
作させるが、可飽和トランス２４の鉄芯が磁気飽和に達
するまで第１パルス発生用４端子回路２２の動作を抑制
する。この間にスイッチ８の火花ギャップは完全に閉の
状態となり、浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小
となる。そして、図２において放電が進み、時刻ｔ＝Ｔ
ｓ１に至ると、可飽和トランス２４の鉄芯は磁気飽和状
態となり、そのインダクタンスは非線形に急減する。こ
の結果、同図波形１で示すように、両主放電電極２、３
間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減したインダクタ
ンスで決まり、従って、従来例の図１８の電圧波形図と
略同様に高速度で立ち上がり、放電開始電圧ＶBも高く
なって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大する。
【００４１】上記第１及び第２実施例において、第１パ
ルス発生用４端子回路２２は第２主放電電極３と補助電
極４との間にパルス状の所定の放電用電圧を印加しうる
ものであれば、どのような構成でもよい。また、第２パ
ルス発生用４端子回路２３も、第２主放電電極３と補助
電極４との間にパルス状の所定のコロナ放電用電圧を印
加しうるものであれば、どのような構成でもよい。
【００４２】実施例３．図５はこの発明の第３実施例を
示す回路図である。この実施例は図１の前記第１実施例
の第１パルス発生用４端子回路２２及び第２パルス発生
用４端子回路２３の構成を具体化したもので、以下の構
成を除いて前記第１実施例と略同様に構成されている。
すなわち、この実施例では、第１パルス発生用４端子回
路２２は次のように構成されている。第１パルス発生用
４端子回路２２の第１及び第３端子Ａ、Ｃ間には第１充
電用コンデンサ９が接続され、この第１充電用コンデン
サ９と第３端子Ｃとを接続する接続線と第２及び第４端
子Ｂ、Ｄ間を接続する接続線との間には、充電用リアク
トル１４とピーキングコンデンサ１３とが並列に接続さ
れている。充電用リアクトル１４とピーキングコンデン
サ１３は本発明の第１充電用回路素子を構成する。
【００４３】また、第２パルス発生用４端子回路２３ａ
は次のように構成されている。第２パルス発生用４端子
回路２３ａの第１及び第３端子Ａ、Ｃ間には第２充電用
コンデサ１２が接続され、第２及び第４端子Ｂ、Ｄがそ
れぞれ接地されている。第２主放電電極３と補助電極４
との間には充電用リアクトル１５ａが接続され、第２充
電用コンデサ１２の一端は第３端子Ｃ及び充電用リアク
トル１５ａを介して第１パルス発生用４端子回路２２の
第４端子Ｄに接続されており、従って第２充電用コンデ
サ１２は第２パルス発生用４端子回路２３の第３端子
Ｃ、充電用リアクトル１５ａ及び第１パルス発生用４端
子回路２２の第４、第２端子Ｄ、Ｂを介して接地されて
いる。充電用リアクトル１５ａは本発明の第２充電用回
路素子を構成する。
【００４４】次にこの実施例の動作について図２により
説明する。従来と同様、先ず、充電用リアクトル１８を
介して各コンデンサ９、１２を充電しておく。この充電
の過程で、第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リア
クトル２１の鉄芯は一方の極性に飽和した状態となって
いる。そして、時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギャップ
を放電させると、各コンデンサ９、１２は放電を開始す
る。第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リアクトル
２１とを流れる電流の向きは充電時と逆になるので、そ
の鉄芯は非飽和の状態となり、従来例の図１９の電圧波
形図で説明した通り、第１可飽和リアクトル１９と第２
可飽和リアクトル２１は大容量のリアクトルとして働
き、第１充電用コンデンサ９と第２充電用コンデンサ１
２の放電を抑制する。この間にスイッチ８の火花ギャッ
プは完全に閉の状態となり浮遊インダクタンス成分や抵
抗成分が最小となる。
【００４５】そして時刻ｔ＝Ｔｓ２になると、第２可飽
和リアクトル２１の鉄芯は磁気飽和状態となり、そのイ
ンダクタンスは非線形に急減する。この時、第１可飽和
リアクトル１９のインダクタンスは大きいままであり、
スイッチ８の火花ギャップの浮遊インダクタンス成分や
抵抗成分は最小となっているため、第２充電用コンデン
サ１２の放電の立ち上がりが速くなってコロナ放電１６
による予備電離量が増大する等、第１可飽和リアクトル
１９の容量増大に基づく効果が期待通り得られる。
【００４６】そして、図２に示すように放電が進み、時
刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアクトル１９の鉄芯
は磁気飽和状態となり、そのインダクタンスは非線形に
急減する。この結果、同図波形１で示すように、両主放
電電極２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減し
たインダクタンスで決まり、従って、図１７の従来例の
場合と略同様に、高速度で立ち上がり放電開始電圧ＶB
も高くなって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大
する。
【００４７】実施例４．図６はこの発明の第４実施例を
表す回路図である。この実施例は第２パルス発生用４端
子回路２３ｂの構成を除いて前記第３実施例と略同様の
構成である。２２第２パルス発生用４端子回路２３ｂは
次のように構成されている。すなわち、第２充電用コン
デンサ１２の一端は、第１端子Ａを介して第２可飽和リ
アクトル２１に接続され、その第２充電用コンデンサ１
２の他端は、一端を第３端子Ｃを介して補助電極４に接
続された第３可飽和リアクトル２５の他端に接続されて
いる。また、第２充電用コンデンサ１２と第３可飽和リ
アクトル２５との接続端側と第２及び第４端子Ｂ、Ｄと
の間には、充電用リアクトル２６と第１転送用コンデン
サ２７とが並列接続され、第２及び第４端子Ｂ、Ｄはそ
れぞれ接地されている。
【００４８】次にこの実施例の動作について図７の電圧
波形図により説明する。従来と同様、先ず、充電用リア
クトル１８を介して各コンデンサ９、１２を充電してお
く。この充電の過程で、第１可飽和リアクトル１９と第
２可飽和リアクトル２１の鉄芯は一方の極性に飽和した
状態となっている。そして、時刻ｔ＝０でスイッチ８の
火花ギャップを放電させると各コンデンサ９、１２は放
電を開始する。第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和
リアクトル２１を流れる電流の向きは充電時と逆になる
ので、その鉄芯は非飽和の状態となり、従来例の図１９
の電圧波形図で説明した通り、第１可飽和リアクトル１
９と第２可飽和リアクトル２１は大容量のリアクトルと
して働き、第１充電用コンデンサ９と第２充電用コンデ
ンサ１２の放電を抑制する。この間にスイッチ８の火花
ギャップは完全に閉の状態となり浮遊インダクタンス成
分や抵抗成分が最小となる。
【００４９】そして時刻ｔ＝Ｔｓ２になると、第２可飽
和リアクトル２１の鉄芯は飽和状態となり、そのインダ
クタンスは非線形に急減する。この時、第１可飽和リア
クトル１９のインダクタンスは大きいままであり、スイ
ッチ８の火花ギャップの浮遊インダクタンス成分や抵抗
成分は最小となっているため、第２充電用コンデンサ１
２から転送用コンデンサ２７への電荷転送の立ち上がり
が速い。
【００５０】その後、時刻ｔ＝Ｔｓ３になると、第３可
飽和リアクトル２５の鉄芯は磁気飽和状態となり、その
インダクタンスは非線形に急減する。このような転送用
コンデンサ２７から飽和した第３可飽和リアクトル２５
を通して補助電極４に電圧を印加するル−プは、スイッ
チ８の火花ギャップと第２可飽和リアクトル２１と第２
充電用コンデンサ１２と転送用コンデンサ２７からなる
ル−プよりインダクタンスが小さいため、補助電極４の
電圧の立ち上がりはさらに急峻となり、コロナ放電１６
による予備電離量がさらに増大する。
【００５１】そして、図７に示すように放電が進み、時
刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアクトル１９の鉄芯
は磁気飽和状態となり、そのインダクタンスは非線形に
急減する。この結果、同図波形１で示すように、両主放
電電極２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減し
たインダクタンスで決まり、従って、従来の図１８の場
合と略同様に高速度で立ち上がり放電開始電圧ＶBも高
くなって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大す
る。
【００５２】実施例５．図８はこの発明の第５実施例を
表す回路図である。この実施例は第２パルス発生用４端
子回路２３ｃの構成を除いて前記第４実施例と略同様の
構成である。この実施例では、第２パルス発生用４端子
回路２３ｃは次のように構成されている。すなわち、一
端を第２充電用コンデンサ１２と第３可飽和リアクトル
２５との接続端側に並列接続された充電用リアクトル２
６と第１転送用コンデンサ２７の他端は互いに接続され
て第２端子Ｂを介して接地され（すなわち、第２主放電
電極３に接続され）、また第３可飽和リアクトル２５の
他端は第４可飽和リアクトル２８の一端に接続され、第
４可飽和リアクトル２８の他端は第３端子Ｃを介して補
助電極４に接続されている。第３可飽和リアクトル２５
及び第４可飽和リアクトル２８の接続点は第２転送用コ
ンデンサ２９を介して第４端子Ｄより接地されている
（すなわち第２主放電電極３に接続されている）。ま
た、第１及び第２転送用コンデンサ２７、２９の接地側
端は互いに接続されている。
【００５３】次にこの実施例の動作について説明する。
従来と同様、先ず、充電用リアクトル１８を介して各コ
ンデンサ９、１２を充電しておく。この充電の過程で、
第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リアクトル２１
の鉄芯は一方の極性に磁気飽和した状態となっている。
そして、時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギャップを放電
させると各コンデンサ９、１２は放電を開始する。第１
可飽和リアクトル１９と第２可飽和リアクトル２１を流
れる電流の向きは充電時と逆になるので、その鉄芯は非
飽和の状態となり、従来例の図１９の電圧波形図で説明
した通り、第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リア
クトル２１は大容量のリアクトルとして働き、第１充電
用コンデンサ９と第２充電用コンデンサ１２の放電を抑
制する。この間にスイッチ８の火花ギャップは完全に閉
の状態となり浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小
となる。
【００５４】そして時刻ｔ＝Ｔｓ２になると、第２可飽
和リアクトル２１の鉄芯は磁気飽和状態となり、そのイ
ンダクタンスは非線形に急減する。この時、第１可飽和
リアクトル１９のインダクタンスは大きいままであり、
スイッチ８の火花ギャップの浮遊インダクタンス成分や
抵抗成分は最小となっているため、第２充電用コンデン
サ１２から第１転送用コンデンサ２７への電荷転送の立
ち上がりが速い。
【００５５】さらに時刻ｔ＝Ｔｓ３になると、第３可飽
和リアクトル２５の鉄芯が磁気飽和状態となり、そのイ
ンダクタンスは非線形に急減する。従って、第１転送用
コンデンサ２７から飽和した第３可飽和リアクトル２５
を通して第２転送用コンデンサ２９に電荷を転送するル
−プは、スイッチ８の火花ギャップと第２可飽和リアク
トル２１と第２充電用コンデンサ１２と第１転送用コン
デンサ２７からなるル−プよりインダクタンスが小さい
ため、第２転送用コンデンサ２９の電圧の立ち上がりは
さらに急峻となり、コロナ放電１６による予備電離量が
さらに増大する。
【００５６】ところで、レーザチャンバー１内に封入す
るレーザガスとしてＦ2やＣｌ2等の電子付着性ガスを混
合したものを採用した場合、予備電離により一旦発生し
た電子が上記電子付着性ガスに吸着され予備電離の効果
が減少するが、この実施例ではこの点の不具合を解消し
ている。
【００５７】図９はこの場合の各パルス電圧の波形を示
す。この実施例では、第２転送用コンデンサ２９の電圧
が立ち上がるまで第４可飽和リアクトル２８のインダク
タンスは大きいままである。そして、図９に示すように
放電が進み、時刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアク
トル１９の鉄芯は磁気飽和状態となり、そのインダクタ
ンスは非線形に急減する。このタイミングと同時に第４
可飽和リアクトル２８の鉄芯も磁気飽和状態となり、そ
のインダクタンスが非線形に急減し、補助電極４と第２
主放電電極３間の電圧が急峻に立ち上がる。この結果、
パルス電圧波形２の立ち上がりのタイミングが両主放電
電極２、３間のパルス電圧波形１の立ち上がりのタイミ
ングに合うことになり、コロナ放電に基づく予備電離で
発生した電子が吸着される弊害が略除去され、主放電へ
の移行がスムーズに行われる。
【００５８】尚、この実施例では、可飽和リアクトル２
５と補助電極４との間に、追加の可飽和リアクトル２８
及び追加の転送用コンデンサ２９をそれぞれ１個だけ挿
入した場合を示したが、それらの間に、複数個の追加の
可飽和リアクトルを直列に接続するとともに、同数の追
加の転送用コンデンサを各追加の可飽和リアクトル毎に
同様に接続するようにしてもよい。
【００５９】実施例６．図１０はこの発明の第６実施例
を表す回路図である。この実施例は前述した図３の第２
実施例と略同様に構成されており、第１パルス発生用４
端子回路２２及び第２パルス発生用４端子回路２３の構
成を具体化したものである。すなわち、可飽和トランス
２４の２次巻線側の一端が第１パルス発生用４端子回路
２２の第２端子Ｂに接続されて第４端子Ｄを介して第２
主放電電極３に接続され、また他端が第２パルス発生用
４端子回路２３ｈの第１端子Ａへ接続されている。ま
た、第２パルス発生用４端子回路２３ｈの第１端子Ａと
第３端子Ｂとは接続線を介して互いに直接接続されてお
り、第３端子Ｂは補助電極４に接続されている。さら
に、第２パルス発生用４端子回路２３の第２端子Ｂ及び
第４端子Ｄも互いに直接接続されると共にそれぞれ接地
されている。
【００６０】次にこの実施例の動作について図４により
説明する。従来と同様、先ず、充電用リアクトル１４を
介して第１充電用コンデンサ９を充電しておく。この充
電の過程で、可飽和トランス２４の鉄芯は一方の極性に
磁気飽和した状態となっている。そして、時刻ｔ＝０で
スイッチ８の火花ギャップを放電させると、第１充電用
コンデンサ９は放電を開始する。可飽和トランス２４を
流れる電流の向きは充電時と逆になるので、その鉄芯は
非飽和の状態となり、その２次巻線側にスイッチ８の火
花ギャップのスイッチング時間に対応した立ち上がりの
急峻な電圧が発生する。この時、可飽和トランス２４の
インダクタンスは大きい状態であるため、第１充電用コ
ンデンサ９の放電を抑制する。この間にスイッチ８の火
花ギャップは完全に閉の状態となり、浮遊インダクタン
ス成分や抵抗成分が最小となる。
【００６１】そして、図４に示すように放電が進み、時
刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると可飽和トランス２４の鉄芯は飽和
状態となり、そのインダクタンスは非線形に急減する。
この結果、同図波形１で示すように、両主放電電極２、
３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減したインダク
タンスで決まり、従って、従来の図１８の場合と略同様
に高速度で立ち上がり放電開始電圧ＶBも高くなって主
放電１７に注入されるエネルギ−も増大する。
【００６２】実施例７．図１１はこの発明の第７実施例
を表す回路図である。この実施例は次の構成を除いて図
３の第２実施例と略同様に構成されている。この実施例
では、第１パルス発生用４端子回路２２ａの可飽和トラ
ンス２４に接続された第１端子Ａと第１主放電電極２に
接続された第３端子Ｃとが互いに直接接続され、また第
１パルス発生用４端子回路２２ａの第２端子Ｂ及び第４
端子同士も互いに直接接続され、それら第１、第３端子
Ａ、Ｃ間の接続線と第２、第４端子Ｂ、Ｄ間の接続線と
の間にはピーキングコンデンサ１３が接続されている。
【００６３】可飽和トランス２４の１次巻線の一端は第
１パルス発生用４端子回路２２ａの第１端子Ａに接続さ
れ、その他端は、パルス生成装置としてのパルスフォ−
ミングネットワ−ク３１の１つの端子に接続され、また
第１パルス発生用４端子回路２２ａの第２端子Ｂはパル
スフォ−ミングネットワ−ク３１の他の端子に接続され
ている。パルスフォ−ミングネットワ−ク３１の両端子
間には、第１充電用コンデンサ９が接続されている。
【００６４】さらに、可飽和トランス２４の２次巻線側
の一端は第２パルス発生用４端子回路２３ｄの第１端子
Ａに接続され、その他端は第２パルス発生用４端子回路
２３ｄの第２端子Ｂに接続されている。この第２パルス
発生用４端子回路２３ｄの第１、第２端子Ａ、Ｂ間には
第２充電用コンデンサ１２が接続され、この第２充電用
コンデンサ１２の第２端子Ｂ側には第４端子Ｄが接続さ
れ、該第４端子Ｄは接地されている。また、第２パルス
発生用４端子回路２３ｄの第１端子Ａと第３端子Ｃとの
間には第２可飽和リアクトル２１が接続されている。
【００６５】次にこの実施例の動作について第９図によ
り説明する。先ず、パルスフォーミングネットワーク３
１からのパルス電圧が時刻ｔ＝０より第１充電用コンデ
ンサ９を充電する。可飽和トランス２４の鉄芯は非飽和
の状態であり、その２次巻線側に第１充電用コンデンサ
９に対応した立ち上がりの電圧が発生する。この時、可
飽和トランス２４のインダクタンスは大きい状態である
ため、ピーキングコンデンサ１３への充電は抑制され
る。この２次巻線側に発生した電圧によって第２充電用
コンデンサ１２が充電される。この時、第２可飽和リア
クトル２１は非飽和の状態であるため、第２充電用コン
デンサ１２の電圧が補助電極４に印加されるのは抑制さ
れる。
【００６６】そして、図９に示すように放電が進み、時
刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると可飽和トランス２４の鉄芯は磁気
飽和状態となり、そのインダクタンスは非線形に急減す
る。この結果、同図波形１で示すように、両主放電電極
２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減したイン
ダクタンスで決まり、従って、回路のインダクタンスが
小さいため高速度で立ち上がり、放電開始電圧ＶBも高
くなって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大す
る。また、これと同時に可飽和リアクトル２１も飽和し
てインダクタンスが急減するように設計されているの
で、両主放電電極２、３の電圧が立ち上がるのと同時
に、補助電極４と第２主放電電極３との間の電圧も図９
の波形２で示すように急激に立ち上がり、コロナ放電が
発生して主放電電極２、３間が予備電離される。
【００６７】実施例８．図１２はこの発明の第８実施例
を表す回路図である この実施例は第２パルス発生用４端子回路２３ｅの構成
を除いて図５の第３実施例と略同様に構成されている。
この実施例では、第２パルス発生用４端子回路２３ｅの
第１端子Ａと第３端子Ｃとの間には、第２充電用コンデ
ンサ１２と遅延回路としての同軸ケーブル２０が直列に
接続されている。また同軸ケーブル２０の両端は第２及
び第４端子Ｂ、Ｄを介して接地されている。
【００６８】次にこの実施例の動作について図１３によ
り説明する。従来と同様、先ず、充電用リアクトル１８
を介して各コンデンサ９、１２を充電しておく。この充
電の過程で、第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リ
アクトル２１の鉄芯は一方の極性に飽和した状態となっ
ている。そして、時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギャッ
プを放電させると各コンデンサ９、１２は放電を開始す
る。第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リアクトル
２１を流れる電流の向きは充電時と逆になるので、その
鉄芯は非飽和の状態となり、従来例の図１９の電圧波形
図で説明した通り、第１可飽和リアクトル１９と第２可
飽和リアクトル２１は大容量のリアクトルとして働き、
第１充電用コンデンサ９と第２充電用コンデンサ１２の
放電を抑制する。この間にスイッチ８の火花ギャップは
完全に閉の状態となり、浮遊インダクタンス成分や抵抗
成分が最小となる。
【００６９】そして時刻ｔ＝Ｔｓ２になると、第２可飽
和リアクトル２１の鉄芯は磁気飽和状態となり、そのイ
ンダクタンスは非線形に急減する。この時、第１可飽和
リアクトル１９のインダクタンスは大きいままであり、
スイッチ８の火花ギャップの浮遊インダクタンス成分や
抵抗成分は最小となっている。従って、第２充電用コン
デンサ１２の放電の立ち上がりが速くなってコロナ放電
１６による予備電離量が増大する等、第１可飽和リアク
トル１９の容量増大に基づく効果が期待通り得られる
が、この時遅延回路として働く同軸ケーブル２０がある
ので、まだ補助電極４と第２主放電電極３との間の電圧
は放電を開始するに必要な値に到達せずコロナ放電は発
生しない。
【００７０】そして、図１３に示すように放電が進み、
時刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアクトル１９の鉄
芯は磁気飽和状態となり、そのインダクタンスは非線形
に急減する。この結果、同図波形１で示すように、両主
放電電極２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減
したインダクタンスで決まり、従って、従来の図１８の
場合と略同様に高速度で立ち上がり、放電開始電圧ＶB
も高くなって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大
する。
【００７１】またこの時に、同軸ケーブル２０により遅
らされた第２充電用コンデンサ１２の電圧が補助電極４
に到達し、補助電極４と第２主放電電極３との間の電圧
が急峻に立ち上がる。この結果、パルス電圧波形２の立
ち上がりのタイミングが両主放電電極２、３間のパルス
電圧波形１の立ち上がりのタイミングに合うことにな
り、コロナ放電に基づく予備電離で発生した電子が吸着
される弊害が略除去され、主放電への移行がスムーズに
行われる。
【００７２】実施例９．１４図はこの発明の第９実施例
を表す回路図である。この実施例は、第２パルス発生用
４端子回路２３ｆの構成を除いて図１２の第８実施例と
略同様に構成されている。すなわち、第２パルス発生用
４端子回路２３ｆの第１端子Ａと第３端子Ｃとの間に、
第２充電用コンデンサ１２、第３可飽和リアクトル２５
及び遅延回路としての同軸ケーブル２０を、この順番で
直列に接続し、第２充電用コンデンサ１２と第３可飽和
リアクトル２５とを結ぶ接続線と第２端子Ｂとの間に、
充電用リアクトル２６及び第１転送用コンデンサ２７を
並列に接続すると共に、第３可飽和リアクトル２５と同
軸ケーブル２０との接続端間と第２端子Ｂとの間に充電
用リアクトル１５ａを接続したものである。尚、充電用
リアクトル１５ａは、上記のように接続する代わりに、
第２主放電電極３と補助電極４との間に接続してもよ
い。
【００７３】次にこの実施例の動作について図１３によ
り説明する。従来と同様、先ず、充電用リアクトル１８
を介して各コンデンサ９、１２を充電しておく。この充
電の過程で、第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リ
アクトル２１の鉄芯は一方の極性に磁気飽和した状態と
なっている。そして、時刻ｔ＝０でスイッチ８の火花ギ
ャップを放電させると各コンデンサ９、１２は放電を開
始する。第１可飽和リアクトル１９と第２可飽和リアク
トル２１を流れる電流の向きは充電時と逆になるので、
その鉄芯は非飽和の状態となり、従来例の図１９の電圧
波形図で説明した通り、第１可飽和リアクトル１９と第
２可飽和リアクトル２１は大容量のリアクトルとして働
き、第１充電用コンデンサ９と第２充電用コンデンサ１
２の放電を抑制する。この間にスイッチ８の火花ギャッ
プは完全に閉の状態となり、浮遊インダクタンス成分や
抵抗成分が最小となる。
【００７４】そして時刻ｔ＝Ｔｓ２になると、第２可飽
和リアクトル２１の鉄芯は磁気飽和状態となり、そのイ
ンダクタンスは非線形に急減する。この時、第１可飽和
リアクトル１９のインダクタンスは大きいままであり、
スイッチ８の火花ギャップの浮遊インダクタンス成分や
抵抗成分は最小となっているため、第２充電用コンデン
サ１２から転送用コンデンサ２６への電荷転送の立ち上
がりが速い。
【００７５】その後、時刻ｔ＝Ｔｓ３になると、第３可
飽和リアクトル２５の鉄芯は磁気飽和状態となり、その
インダクタンスは非線形に急減する。この転送用コンデ
ンサ２７から飽和した第３可飽和リアクトル２５を通し
て同軸ケーブル２０へと電荷を転送するル−プは、スイ
ッチ８の火花ギャップと第２可飽和リアクトル２１と第
２充電用コンデンサ１２と転送用コンデンサ２７からな
るル−プよりインダクタンスが小さいため、同軸ケーブ
ル２０での電圧の立ち上がりはさらに急峻となりコロナ
放電１６による予備電離量がさらに増大するが、この
時、遅延回路として働く同軸ケーブル２０があるので、
まだ補助電極４と第２主放電電極３間の電圧は充分に上
昇せずコロナ放電は発生しない。
【００７６】そして、図１３に示すように放電が進み、
時刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると第１可飽和リアクトル１９の鉄
芯は磁気飽和状態となり、そのインダクタンスは非線形
に急減する。この結果、同図波形１で示すように、両主
放電電極２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減
したインダクタンスで決まり、従って、従来の図１８の
場合と略同様に高速度で立ち上がり、放電開始電圧ＶB
も高くなって主放電１７に注入されるエネルギ−も増大
する。またこの時に、同軸ケーブル２０により遅延され
た第２充電用コンデンサ１２の電圧が補助電極４に到達
し、補助電極４と第２主放電電極３との間の電圧が急峻
に立ち上がる。この結果、パルス電圧波形２の立ち上が
りのタイミングが両主放電電極２、３間のパルス電圧波
形１の立ち上がりのタイミングに合うことになり、コロ
ナ放電に基づく予備電離で発生した電子が吸着される弊
害が略除去され、主放電への移行がスムーズに行われ
る。
【００７７】実施例１０．図１５はこの発明の第１０実
施例を表す回路図である。この実施例は第２パルス発生
用４端子回路２３ｇの構成を除いて図１０の第６実施例
と略同様に構成されている。すなわち、第２パルス発生
用４端子回路２３ｇの第１端子Ａ及び第３端子Ｃ間に遅
延回路としての同軸ケーブル２０が接続され、さらにこ
の同軸ケーブル２０の両端は第２端子Ｂ及び第４端子Ｄ
にそれぞれ接続されており、これらの第２端子Ｂ及び第
４端子Ｄはそれぞれ接地されている。また、可飽和トラ
ンス２４の２次巻線の両端は第２パルス発生用４端子回
路２３ｇの第１端子Ａ及び第２端子Ｂにそれぞれ接続さ
れている。
【００７８】次にこの実施例の動作について図１３によ
り説明する。従来と同様、先ず、充電用リアクトル１８
を介して第１充電用コンデンサ９を充電しておく。この
充電の過程で、可飽和トランス２４の鉄芯は一方の極性
に磁気飽和した状態となっている。そして、時刻ｔ＝０
でスイッチ８の火花ギャップを放電させると、第１充電
用コンデンサ９は放電を開始する。可飽和トランス２４
を流れる電流の向きは充電時と逆になるので、その鉄芯
は非飽和の状態となり、その２次巻線側にスイッチ８の
火花ギャップのスイッチング時間に対応した立ち上がり
の急峻な電圧が発生するが、この時、遅延回路として働
く同軸ケーブル２０があるので、まだ補助電極４と第２
主放電電極３との間の電圧は十分に上昇せずコロナ放電
は発生しない。この時、可飽和トランス２４のインダク
タンスは大きい状態であるため、第１充電用コンデンサ
９の放電が抑制される。この間にスイッチ８の火花ギャ
ップは完全に閉の状態となり、浮遊インダクタンス成分
や抵抗成分が最小となる。
【００７９】そして、図１３に示すように放電が進み、
時刻ｔ＝Ｔｓ１に至ると可飽和トランス１９の鉄芯は飽
和状態となり、そのインダクタンスは非線形に急減す
る。この結果、同図波形１で示すように、両主放電電極
２、３間のパルス電圧の立ち上がりはこの急減したイン
ダクタンスで決まり、従って、従来の図１９の場合と略
同様に高速度で立ち上がり、放電開始電圧ＶBも高くな
って主放電１７に注入されるエネルギ−も増大する。ま
たこの時に、同軸ケーブル２０により遅延された可飽和
トランス２４の２次巻線の電圧が補助電極４に到達し、
補助電極４と第２主放電電極３との間の電圧が急峻に立
ち上がる。この結果、パルス電圧波形２の立ち上がりの
タイミングが両主放電電極２、３間のパルス電圧波形１
の立ち上がりのタイミングに合うことになり、コロナ放
電に基づく予備電離で発生した電子が吸着される弊害が
略除去され、主放電への移行がスムーズに行われる。
【００８０】上記実施例において、パルス遅延回路とし
て同軸線路（同軸ケーブル２０）を示したが、ストリッ
プ線路、ＬＣ線路等、他のパルス遅延回路でも同様の効
果を奏することができる。
【００８１】また上記実施例では、スイッチ８として火
花ギャップスイッチを示したが、サイラトロンでもよ
く、半導体スイッチ（サイリスタ、ＳＩＴトランジス
タ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等）の直、並列体でもよく、また
はレールギャップスイッチのようなスイッチでも良い。
さらに、充電用端子６からは正極性で充電するとした
が、負極性でも良い。いずれにしても上記実施例と同様
の効果を奏する。
【００８２】上記実施例では、充電用回路素子としてリ
アクトル１４、２５ａ、２６を図示したが、これらのリ
アクトルの代わりに抵抗、ダイオードなどを用いても同
様の効果を奏する
【００８３】上記実施例ではレーザとしてエキシマレー
ザについて説明したが、他の放電励起パルスレーザでも
実施可能であり上記実施例と同様の効果を奏する。
【００８４】上記実施例の図５、図６、図８、図１０、
図１２、図１４、図１５に示す回路においては、第１充
電用コンデンサ９と第１可飽和リアクトル１９または可
飽和トランス２４の位置を交互に交換してもよく、また
第２充電用コンデンサ１２と第２可飽和リアクトル２１
の位置を交互に交換しても良く、同様の効果を奏する事
ができる。
【００８５】上記各実施例において、電極の構造は図１
６に示すものでも良い。すなわち、各図において、第２
主放電電極３ａを第１主放電電極２と同じような形状と
して、この第２主放電電極３ａの両側、あるいは片側に
棒状の補助電極４ａを配置し、更にこの補助電極４ａの
周囲を絶縁部材５ａで覆うようにしてもよい。この場合
も、まず、補助電極４ａと第２主放電電極３ａとの間で
コロナ放電１６を発生させ、これによって両主放電電極
２、３ａ間を予備電離し、さらに主放電１７に移行させ
るもので、上記実施例と同様に適用でき、同様の効果を
奏することができる。
【００８６】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１の放
電励起パルスレーザ装置によれば、互いに対向配置さ
れ、主放電を発生させる一対の第１、第２主放電電極
と、この第２主放電電極の近傍に配置されて該第２主放
電電極との間でコロナ放電を発生させる補助電極と、前
記第１、第２主放電電極に接続されてそれらの間に主放
電用のパルス電圧を印加する第１パルス発生回路と、前
記第２主放電電極と補助電極とに接続されてそれらの間
にコロナ放電用のパルス電圧を印加する第２パルス発生
回路と、前記第１パルス発生回路から前記第１、第２主
放電電極へ印加される電圧及び前記第２パルス発生回路
から前記第２主放電電極及び前記補助電極へ印加される
電圧を断接制御するスイッチと、そのスイッチと前記第
１パルス発生回路との間に接続された第１可飽和リアク
トルと、前記スイッチと前記第２パルス発生回路との間
に接続された第２可飽和リアクトルとを備える構成とし
たので、前記スイッチが閉じられた時、先ず、該スイッ
チと前記第１パルス発生回路との間に挿入された第１可
飽和リアクトルにより第１パルス発生回路が遮断され、
前記スイッチと前記第２パルス発生回路との間に挿入さ
れた前記第２可飽和リアクトルにより前記第２パルス発
生回路が遮断されている間に、前記スイッチが完全に導
通となる。このため、前記スイッチの端部に存在する浮
遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小となった後、先
ず、前記第２可飽和リアクトルのインダクタンスが急減
し、その後、前記第１可飽和リアクトルのインダクタン
スが急減するので、コロナ放電及び主放電のための電圧
の立ち上がりの峻度を共に高い値に設定することがで
き、予備電離量が増大して主放電が均一になり放電への
注入エネルギーも増大してレーザ出力、発振効率が向上
する。
【００８７】この発明の請求項２の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、互いに対向配置され、主放電を発生さ
せる一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電
極の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ
放電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電
極に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印
加する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補
助電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパル
ス電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パル
ス発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される
電圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電
極及び前記補助電極へ印加される電圧を断接制御するス
イッチと、そのスイッチと前記第１及び第２パルス発生
回路との間に挿入され、１次巻線側を前記スイッチと前
記第１パルス発生回路との間に接続され、２次巻線側を
前記第２パルス発生回路に接続された可飽和トランスと
を備える構成としたので、前記スイッチと前記第１のパ
ルス発生回路との間に挿入された前記可飽和トランス
が、前記スイッチが閉じられた時、先ず、前記可飽和ト
ランスにより前記第１パルス発生回路が遮断されて前記
第２パルス発生回路が作動されて急峻なパルス電圧を発
生し、それから前記スイッチが完全に導通して該スイッ
チの端部に存在する浮遊インダクタンス成分や抵抗成分
が最小となった後、可飽和トランスが磁気飽和してその
容量インダクタンスが急激に低下し、第１パルス発生回
路のパルス電圧が急激に立ち上がる。このため、コロナ
放電及び主放電のための電圧の立ち上がりの峻度を共に
高い値に設定することができ、予備電離量が増大して主
放電が均一になり放電への注入エネルギーも増大してレ
ーザ出力、発振効率が向上する。
【００８８】この発明の請求項３の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第１パルス発生回路は、前記第１
主放電電極と前記第１可飽和リアクトルとの間に直列に
接続された主放電用の第１充電用コンデンサと、前記第
１、第２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子
とピーキングコンデンサとの並列体とからなり、前記第
２パルス発生回路は、前記補助電極と前記第２可飽和リ
アクトルとの間に接続された第２充電用コンデンサから
なり、前記第２主放電電極と前記補助電極との間に第２
充電用回路素子が接続されるように構成したので、前記
スイッチを開いた状態で前記第１、第２充電用コンデン
サを充電した後、前記スイッチを閉じた時、先ず、前記
第２可飽和リアクトルのインダクタンスが低減して前記
補助電極と前記第２主放電電極との間の電圧が立上って
コロナ放電が生じて前記第１、第２主放電電極間に予備
電離が生じ、その後、前記スイッチが完全に閉じた時、
前記第１可飽和リアクトルのインダクタンスが低減して
前記第１、第２主放電電極間に主放電が生じる。従っ
て、コロナ放電及び主放電のための電圧の立ち上がりの
峻度を共に高い値に設定することができ、予備電離量が
増大して主放電が均一になり放電への注入エネルギーも
増大してレーザ出力、発振効率が向上する。
【００８９】この発明の請求項４の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第２パルス発生回路は、前記第２
可飽和リアクトルと前記第２主放電電極との間に直列に
接続された第２充電用コンデンサと、前記第２可飽和リ
アクトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前記
補助電極との間に直列に接続された第３可飽和リアクト
ルと、前記補助電極と前記第２主放電電極との間に接続
された第３充電用回路素子と、一端を、前記第２可飽和
リアクトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前
記第３可飽和リアクトルとの間に接続され、他端を前記
第２主放電電極に接続された第１転送用コンデンサと第
２充電用回路素子との並列体とから構成されるので、前
記第１可飽和リアクトルと前記第２可飽和リアクトルは
当初のインダクタンスを大きくしておくことにより、前
記スイッチを閉じてから完全に導通してスイッチの端部
に存在する浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小と
なるまでの間、回路の動作が遮断され、前記スイッチの
浮遊インダクタンス成分や抵抗成分が最小になった後、
前記第２可飽和リアクトルが磁気飽和してインダクタン
スが急減し、第２充電用コンデンサの電荷が第１転送用
コンデンサへ転送される。この時、前記第１可飽和リア
クトルのインダクタンスは大きいままであり、前記スイ
ッチの浮遊インダクタンス成分や抵抗成分は最小となっ
ているため、前記第１転送用コンデンサのパルス電圧の
立ち上がりは急峻となる。そして、このパルス電圧が立
ち上がった後、前記第１可飽和リアクトルは磁気飽和し
てその容量インダクタンスが急減するので、前記第１、
第２主放電電極間のパルス電圧の立ち上がりは殆ど遅く
ならない。さらに、これと同時に、前記第３可飽和リア
クトルも磁気飽和してインダクタンスが急減し、前記第
１転送用コンデンサの電圧が前記補助電極に印加される
が、この時の回路のル−プのインダクタンスは、前記ス
イッチと前記第２充電用コンデンサと前記第２可飽和リ
アクトルと前記第１転送用コンデンサで作られる回路の
ル−プのインダクタンスより小さいため、前記補助電極
の電圧の立ち上がりは急激に行なわれ、前記補助電極と
前記第２主放電電極との間のパルス電圧の立ち上がりは
さらに急峻となる。
【００９０】この発明の請求項５の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第３可飽和リアクトルと前記補助
電極との間に、１個以上の可飽和リアクトルを直列に接
続し、前記第３可飽和リアクトルと前記１個以上の可飽
和リアクトルとの接続点及び前記１個以上の可飽和リア
クトル同士の接続点と前記第２主放電電極との間に、該
１個以上の可飽和リアクトルに対応して同数の第２転送
用コンデンサをそれぞれ接続した構成としたので、前記
第１、第２可飽和リアクトルの当初のインダクタンスを
大きくしておくことにより、前記スイッチを閉じてから
完全に導通してスイッチの端部に存在する浮遊インダク
タンス成分や抵抗成分が最小となるまで、回路の動作が
遮断され、前記スイッチの浮遊インダクタンス成分や抵
抗成分が最小になった後、前記第２可飽和リアクトルが
磁気飽和してそのインダクタンスが急減して、前記第２
充電用コンデンサの電荷が第１転送用コンデンサへ転送
されるが、この時、前記第１可飽和リアクトルのインダ
クタンスは大きいままであり、前記スイッチの浮遊イン
ダクタンス成分や抵抗成分は最小となっているため、前
記第１転送用コンデンサのパルス電圧の立ち上がりは急
峻となる。そして、このパルス電圧が立ち上がった後、
前記第１可飽和リアクトルが磁気飽和してその容量イン
ダクタンスが急減するので、両主放電電極間のパルス電
圧の立ち上がりは殆ど遅くならない。さらに、これと同
時に前記第３可飽和リアクトルも磁気飽和してインダク
タンスが急減し、前記第１転送用コンデンサの電荷が前
記第２転送用コンデンサに転送される。この時の回路の
ル−プのインダクタンスは、前記スイッチと前記第２充
電用コンデンサと前記第２可飽和リアクトルと前記第１
転送用コンデンサで作られる回路のル−プのインダクタ
ンスより小さいため、前記第２転送用コンデンサへの電
荷の移行は急激に行なわれパルス電圧の立ち上がりはさ
らに急峻となる。この動作が前記１個以上の可飽和リア
クトルとそれに対応する前記第２転送用コンデンサによ
って順次行なわれるため急峻さがさらに増す上、前記補
助電極と前記第２主放電電極との間のパルス電圧の立ち
上がりのタイミングを前記第１、第２主放電電極間のパ
ルス電圧の立ち上がりのタイミングに合わせることがで
きるため、コロナ放電による予備電離で発生した電子が
あまり減少しない間に、前記第１、第２主放電電極間の
電圧が立ち上がってくることになり予備電離の効果が有
効に活かされる。
【００９１】この発明の請求項６の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第１パルス発生回路は、前記第１
主放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に直
列に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、第
２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とピー
キングコンデンサとの並列体とからなり、前記第２パル
ス発生回路は、前記補助電極と前記可飽和トランスの２
次巻線との間に接続された接続線からなり、前記スイッ
チを開いた状態で前記第１充電用コンデンサが充電され
た後、前記スイッチを閉じた時、先ず、前記補助電極と
前記第２主放電電極との間にコロナ放電を生じさせて前
記第１、第２主放電電極間に予備電離を発生させ、その
後、前記スイッチが完全に閉じた時、前記可飽和トラン
スのインダクタンスが低減して前記第１、第２主放電電
極間に主放電が生じるように構成したので、前記可飽和
トランスの当初のインダクタンスを大きくしておくこと
により、前記スイッチを閉じてから前記可飽和トランス
の２次巻線に、前記スイッチのスイッチング時間に対応
した立ち上がりの急峻な電圧が発生するが、この時、前
記可飽和トランスは非飽和の状態でありそのインダクタ
ンスは大きい状態にあるため、このパルス電圧が立ち上
がった後、前記可飽和トランスが磁気飽和してその容量
インダクタンスが急減して前記第１、第２主放電電極間
の電圧が立ち上がるが、前記第１、第２主放電電極間の
パルス電圧の立ち上がりは前記可飽和トランスのインダ
クタンスが低減しているため殆ど遅くならない。
【００９２】この発明の請求項７の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、互いに対向配置され、主放電を発生さ
せる一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電
極の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ
放電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電
極に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印
加する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補
助電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパル
ス電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パル
ス発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される
電圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電
極及び前記補助電極へ印加される電圧を断接するパルス
生成装置と、そのパルス生成装置と前記第１及び第２パ
ルス発生回路との間に接続された可飽和トランスと、前
記パルス生成装置の両端間に接続された第１充電用コン
デンサとを備える構成としたので、可飽和トランスは当
初のインダクタンスを大きくしておくことにより、パル
ス生成装置からのパルス電圧が立ち上がって第１充電用
コンデンサに充電されるのと同時に、２次巻線に電圧が
発生して第２パルス発生回路が作動する。従って、第２
パルス発生回路及び２次巻線にスイッチのスイッチング
時間に対応した立ち上がりの急峻な電圧が発生する。こ
のパルス電圧が立ち上がった後、可飽和トランスは磁気
飽和してその容量インダクタンスが非線形に低下し、第
１、第２主放電電極間に電圧が立ち上がるが、第１、第
２主放電電極間のパルス電圧の立ち上がりは可飽和トラ
ンスのインダクタンスが低減しているため殆ど遅くなら
ない。
【００９３】この発明の請求項８の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第１パルス発生回路は、一端を前
記可飽和トランスの１次巻線と前記第１主放電電極とに
接続され、他端を前記パルス生成装置の他端と前記第２
主放電電極に接続されたピーキングコンデンサからな
り、前記第２パルス発生回路は、前記可飽和トランスの
２次巻線の両端間に接続された第２充電用コンデンサ
と、前記可飽和トランスの２次巻線と前記補助電極との
間に接続された可飽和リアクトルとからなり、前記第２
主放電電極と前記補助電極との間に充電用回路素子が接
続され、前記パルス生成装置からのパルス電圧により、
前記第１充電用コンデンサと前記可飽和トランスを通し
て、前記第２充電用コンデンサが充電された後、前記可
飽和トランスのインダクタンス及び前記可飽和リアクト
ルのインダクタンスが低減して前記補助電極と前記第２
主放電電極との間の電圧と、前記第１、第２主放電電極
間の電圧とが立ち上がるように構成したので、前記パル
ス生成装置からのパルス電圧により、前記第１充電用コ
ンデンサと前記可飽和トランスを通して、前記第２充電
用コンデンサが充電された後、前記可飽和トランス及び
前記可飽和リアクトルが共に磁気飽和してそれらのイン
ダクタンスが低減し、前記第２充電用コンデンサの電圧
が前記補助電極に印加される。この時の回路のル−プの
インダクタンスは小さく構成できるため、前記補助電極
の電圧の立ち上がりは急激に行なわれ、前記補助電極と
前記第２主放電電極との間のパルス電圧の立ち上がりは
さらに急峻となる。
【００９４】この発明の請求項９の放電励起パルスレー
ザ装置によれば、前記第２パルス発生回路は、前記第２
充電用コンデンサと前記補助電極の間に直列に接続さ
れ、該補助電極と前記第２主放電電極との間に印加され
るパルス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第
２主放電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに
合わせる遅延回路をさらに備える構成としたので、前記
第２充電用コンデンサと前記補助電極間に設けられた前
記遅延回路により、前記第２可飽和リアクトルが飽和し
て急峻に立ち上がった電圧をそのまま前記第１、第２主
放電電極の電圧が立ち上がる時間まで遅らしてタイミン
グを合わせることができるため、コロナ放電による予備
電離で発生した電子があまり減少しない間に前記第１、
第２主放電電極間の電圧が立ち上がってくることにな
り、予備電離の効果が有効に活かされる。
【００９５】この発明の請求項１０の放電励起パルスレ
ーザ装置によれば、前記第２パルス発生回路は、前記第
３可飽和リアクトルと前記補助電極の間に直列に接続さ
れ、該補助電極と前記第２主放電電極との間に印加され
るパルス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第
２主放電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに
合わせる遅延回路をさらに備える構成としたので、前記
第３可飽和リアクトルと補助電極との間に設けた前記遅
延回路により、前記第３可飽和リアクトルが飽和して急
峻に立ち上がった電圧をそのまま前記第１、第２主放電
電極の電圧が立ち上がる時間まで遅らしてタイミングを
合わせることができるため、コロナ放電による予備電離
で発生した電子があまり減少しない間に第１、第２主放
電電極間の電圧が立ち上がってくることになり、予備電
離の効果が有効に活かされる。
【００９６】この発明の請求項１１の放電励起パルスレ
ーザ装置によれば、前記第１パルス発生回路は、前記第
１主放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に
直列に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、
第２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とか
らなり、前記第２パルス発生回路は、前記補助電極と前
記可飽和トランスの２次巻線との間に直列に接続され、
該補助電極と前記第２主放電電極との間に印加されるパ
ルス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第２主
放電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに合わ
せる遅延回路とから構成されるので、前記可飽和トラン
スの２次巻線と前記補助電極との間に設けた遅延回路に
より、前記可飽和トランスによって急峻に立ち上がった
電圧をそのまま前記第１、第２主放電電極の電圧が立ち
上がる時間まで遅らしてタイミングを合わせることがで
きるため、コロナ放電による予備電離で発生した電子が
あまり減少しない間に前記第１、第２主放電電極間の電
圧が立ち上がってくることになり、予備電離の効果が有
効に活かされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施例を示す放電励起パルス
レーザ装置の回路図である。
【図２】 この発明の図１及び図５の実施例の動作を示
す電圧波形図である。
【図３】 この発明の第２実施例を示す放電励起パルス
レーザ装置の回路図である。
【図４】 この発明の図３及び図１０の実施例の動作を
示す電圧波形図である。
【図５】 この発明の第３実施例を示す放電励起パルス
レーザ装置の回路図である。
【図６】 この発明の第４実施例を示す放電励起パルス
レーザ装置の回路図である。
【図７】 この発明の図６の実施例の動作を示す電圧波
形図である。
【図８】 この発明の第５実施例を示す放電励起パルス
レーザ装置の回路図である。
【図９】 この発明の図８の実施例の動作を示す電圧波
形図である。
【図１０】 この発明の第６実施例を示す放電励起パル
スレーザ装置の回路図である。
【図１１】 この発明の第７実施例を示す放電励起パル
スレーザ装置の回路図である。
【図１２】 この発明の第８実施例を示す放電励起パル
スレーザ装置の回路図である。
【図１３】 この発明の図１２、図１４及び図１５の実
施例の動作を示す電圧波形図である。
【図１４】 この発明の第９実施例を示す放電励起パル
スレーザ装置の回路図である。
【図１５】 この発明の第１０実施例を示す放電励起パ
ルスレーザ装置の回路図である。
【図１６】 この発明による電極構造の他の実施例を示
す平面図である。
【図１７】 従来の放電励起パルスレーザ装置の回路図
である。
【図１８】 図１７の従来例の動作を示す電圧波形図で
ある。
【図１９】 図１７の従来例の動作を示す電圧波形図で
ある。
【符号の説明】
１ 放電電極部、２ 第１主放電電極、３ 第２主放電
電極、４ 補助電極、５ 絶縁部材、６ 充電端子、８
スイッチ、９ 第１充電用コンデンサ、１２第２充電
用コンデンサ、１３ ピーキングコンデンサ、１４ 充
電用リアクトル、１５ａ 充電用リアクトル、１６ コ
ロナ放電、１７ 主放電、１８ 充電用リアクトル、１
９ 第１可飽和リアクトル、２０ 同軸ケーブル、２１
第２可飽和リアクトル、２２，２２ａ 第１パルス発
生回路としての第１パルス発生用４端子回路、２３，２
３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３
ｇ，２３ｈ 第２パルス発生回路としての第２パルス発
生用４端子回路、２４可飽和トランス、２５ 第３可飽
和リアクトル、２６ 充電用リアクトル、２７第１転送
用コンデンサ、２８ 第４可飽和リアクトル、２９ 第
２転送用コンデンサ。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに対向配置され、主放電を発生させ
    る一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電極
    の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ放
    電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電極
    に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印加
    する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補助
    電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパルス
    電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パルス
    発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される電
    圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電極
    及び前記補助電極へ印加される電圧を断接制御するスイ
    ッチと、そのスイッチと前記第１パルス発生回路との間
    に接続された第１可飽和リアクトルと、前記スイッチと
    前記第２パルス発生回路との間に接続された第２可飽和
    リアクトルとを備えることを特徴とする放電励起パルス
    レーザ装置。
  2. 【請求項２】 互いに対向配置され、主放電を発生させ
    る一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電極
    の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ放
    電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電極
    に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印加
    する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補助
    電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパルス
    電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パルス
    発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される電
    圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電極
    及び前記補助電極へ印加される電圧を断接制御するスイ
    ッチと、そのスイッチと前記第１及び第２パルス発生回
    路との間に挿入され、１次巻線側を前記スイッチと前記
    第１パルス発生回路との間に接続され、２次巻線側を前
    記第２パルス発生回路に接続された可飽和トランスとを
    備えることを特徴とする放電励起パルスレーザ装置。
  3. 【請求項３】 前記第１パルス発生回路は、前記第１主
    放電電極と前記第１可飽和リアクトルとの間に直列に接
    続された主放電用の第１充電用コンデンサと、前記第
    １、第２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子
    とピーキングコンデンサとの並列体からなり、前記第２
    パルス発生回路は、前記補助電極と前記第２可飽和リア
    クトルとの間に接続された第２充電用コンデンサからな
    り、前記第２主放電電極と前記補助電極との間に第２充
    電用回路素子が接続され、前記スイッチを開いた状態で
    前記第１、第２充電用コンデンサを充電した後、前記ス
    イッチを閉じた時、先ず、前記第２可飽和リアクトルの
    インダクタンスが低減して前記補助電極と前記第２主放
    電電極との間の電圧が立上ってコロナ放電を生じさせて
    前記第１、第２主放電電極間に予備電離を発生させ、そ
    の後、前記スイッチが完全に閉じた時、前記第１可飽和
    リアクトルのインダクタンスが低減して前記第１、第２
    主放電電極間に主放電が生じるようにしたことを特徴と
    する請求項第１項記載の放電励起パルスレーザ装置。
  4. 【請求項４】 前記第２パルス発生回路は、前記第２可
    飽和リアクトルと前記第２主放電電極との間に直列に接
    続された第２充電用コンデンサと、前記第２可飽和リア
    クトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前記補
    助電極との間に直列に接続された第３可飽和リアクトル
    と、前記補助電極と前記第２主放電電極との間に接続さ
    れた第３充電用回路素子と、一端を、前記第２可飽和リ
    アクトルと前記第２充電用コンデンサとの直列体と前記
    第３可飽和リアクトルとの間に接続され、他端を前記第
    ２主放電電極に接続された第１転送用コンデンサと第２
    充電用回路素子との並列体とから構成されることを特徴
    とする請求項１又は３記載の放電励起パルスレーザ装
    置。
  5. 【請求項５】 前記第３可飽和リアクトルと前記補助電
    極との間に、１個以上の可飽和リアクトルを直列に接続
    し、前記第３可飽和リアクトルと前記１個以上の可飽和
    リアクトルとの接続点及び前記１個以上の可飽和リアク
    トル同士の接続点と前記第２主放電電極との間に、該１
    個以上の可飽和リアクトルに対応して同数の転送用コン
    デンサをそれぞれ接続したことを特徴とする請求項４記
    載の放電励起パルスレーザ装置。
  6. 【請求項６】 前記第１パルス発生回路は、前記第１主
    放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に直列
    に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、第２
    主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とピーキ
    ングコンデンサとの並列体とからなり、前記第２パルス
    発生回路は、前記補助電極と前記可飽和トランスの２次
    巻線との間に接続された接続線からなり、前記スイッチ
    を開いた状態で前記第１充電用コンデンサが充電された
    後、前記スイッチを閉じた時、先ず、前記補助電極と前
    記第２主放電電極との間にコロナ放電を生じさせて前記
    第１、第２主放電電極間に予備電離を発生させ、その
    後、前記スイッチが完全に閉じた時、前記可飽和トラン
    スのインダクタンスが低減して前記第１、第２主放電電
    極間に主放電が生じるようにしたことを特徴とする請求
    項第２項記載の放電励起パルスレーザ装置。
  7. 【請求項７】 互いに対向配置され、主放電を発生させ
    る一対の第１、第２主放電電極と、この第２主放電電極
    の近傍に配置されて該第２主放電電極との間でコロナ放
    電を発生させる補助電極と、前記第１、第２主放電電極
    に接続されてそれらの間に主放電用のパルス電圧を印加
    する第１パルス発生回路と、前記第２主放電電極と補助
    電極とに接続されてそれらの間にコロナ放電用のパルス
    電圧を印加する第２パルス発生回路と、前記第１パルス
    発生回路から前記第１、第２主放電電極へ印加される電
    圧及び前記第２パルス発生回路から前記第２主放電電極
    及び前記補助電極へ印加される電圧を断接するパルス生
    成装置と、そのパルス生成装置と前記第１及び第２パル
    ス発生回路との間に接続された可飽和トランスと、前記
    パルス生成装置の両端間に接続された第１充電用コンデ
    ンサとを備えることを特徴とする放電励起パルスレーザ
    装置。
  8. 【請求項８】 前記第１パルス発生回路は、一端を前記
    可飽和トランスの１次巻線と前記第１主放電電極とに接
    続され、他端を前記パルス生成装置の他端と前記第２主
    放電電極に接続されたピーキングコンデンサからなり、
    前記第２パルス発生回路は、前記可飽和トランスの２次
    巻線の両端間に接続された第２充電用コンデンサと、前
    記可飽和トランスの２次巻線と前記補助電極との間に接
    続された可飽和リアクトルとからなり、前記第２主放電
    電極と前記補助電極との間に充電用回路素子が接続さ
    れ、前記パルス生成装置からのパルス電圧により、前記
    第１充電用コンデンサと前記可飽和トランスを通して、
    前記第２充電用コンデンサが充電された後、前記可飽和
    トランスのインダクタンス及び前記可飽和リアクトルの
    インダクタンスが低減して前記補助電極と前記第２主放
    電電極との間の電圧と、前記第１、第２主放電電極間の
    電圧とが立ち上がるようにしたことを特徴とする請求項
    ７記載の放電励起パルスレーザ装置。
  9. 【請求項９】 前記第２パルス発生回路は、前記第２充
    電用コンデンサと前記補助電極の間に直列に接続され、
    該補助電極と前記第２主放電電極との間に印加されるパ
    ルス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第２主
    放電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに合わ
    せる遅延回路をさらに備えることを特徴とする請求項３
    記載の放電励起パルスレーザ装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２パルス発生回路は、前記第３
    可飽和リアクトルと前記補助電極の間に直列に接続さ
    れ、該補助電極と前記第２主放電電極との間に印加され
    るパルス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第
    ２主放電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに
    合わせる遅延回路をさらに備えることを特徴とする請求
    項４記載の放電励起パルスレーザ装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１パルス発生回路は、前記第１
    主放電電極と前記可飽和トランスの１次巻線との間に直
    列に接続された第１充電用コンデンサと、前記第１、第
    ２主放電電極間に接続された第１充電用回路素子とから
    なり、前記第２パルス発生回路は、前記補助電極と前記
    可飽和トランスの２次巻線との間に直列に接続され、該
    補助電極と前記第２主放電電極との間に印加されるパル
    ス電圧の立ち上がりのタイミングを前記第１、第２主放
    電電極間に印加されるパルス電圧の立ち上がりに合わせ
    る遅延回路からなることを特徴とする請求項２記載の放
    電励起パルスレーザ装置。
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