JPS61168839A - Thyratron - Google Patents

Thyratron

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Publication number
JPS61168839A
JPS61168839A JP959485A JP959485A JPS61168839A JP S61168839 A JPS61168839 A JP S61168839A JP 959485 A JP959485 A JP 959485A JP 959485 A JP959485 A JP 959485A JP S61168839 A JPS61168839 A JP S61168839A
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JP
Japan
Prior art keywords
thyratron
hydrogen gas
heat exchanger
hydrogen
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP959485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsu Hirano
達 平野
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
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Publication of JPS61168839A publication Critical patent/JPS61168839A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/50Thermionic-cathode tubes
    • H01J17/52Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode
    • H01J17/54Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode having one or more control electrodes
    • H01J17/56Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode having one or more control electrodes for preventing and then permitting ignition, but thereafter having no control

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To heighten discharge starting voltage by circulating sealed hydrogen gas of a thyratron while supplementing a consumed portion and cooling it. CONSTITUTION:A gas circulator 40 and a heat exchanger 80 are serially connected to a thyratron proper 101 while a hydrogen gas feeder 60 is connected in parallel with the heat exchanger 80. When using the thyratron discharge, for instance, for a switching element of a laser power supply device of a large output, the high discharge starting voltage is required. The lower the sealed hydrogen pressure is, the higher the discharge starting voltage is, so that the sealed hydrogen gas is cooled by the heat exchanger 80 for obtaining the assigned pressure while finely regulating the pressure of hydrogen gas to be supplemented by using, for instance, a paradium pipe in the feeder 60 for being pressure-circulated by a circulator 40. Thereby, the temperature of hydrogen gas inside the tube can be held low thus maintaining charge starting voltage of the thyratron.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エキシマレーザなどの大出力用のし−ザの電
源装置のスイッチング素子等として使用されるサイラト
ロンに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a thyratron used as a switching element or the like in a power supply device for a large output laser such as an excimer laser.

(従来の技術) 従来よりエキシマレーザ等のパルスレーザのスイッチン
グ素子としてサイラトロンが使用されてきた。
(Prior Art) Thyratrons have conventionally been used as switching elements for pulsed lasers such as excimer lasers.

サイラトロンは、3極真空管と類似の構造をもち、内部
に水素ガス等が封入された放電管である。
A thyratron is a discharge tube that has a structure similar to a triode vacuum tube and has hydrogen gas etc. sealed inside.

第5図を参照して従来のサイシトロンの基本的構造を説
明する。
The basic structure of a conventional cycitron will be explained with reference to FIG.

第5図は、サイラトロンの断面略図を示したものである
。端子6,8間には6.3■の電圧を印加してカソード
2より熱電子を放出させる。
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the thyratron. A voltage of 6.3 cm is applied between the terminals 6 and 8 to cause the cathode 2 to emit thermoelectrons.

また、さらに端子6にトリガパルスを加えることにより
、アノード1とグリッド3間で放電をさせてスイッチン
グする。
Moreover, by further applying a trigger pulse to the terminal 6, a discharge is caused between the anode 1 and the grid 3, and switching is performed.

リザーバ4はスイッチング動作中に失われる水素ガスを
補充するためのもので、チタンに吸蔵された水素ガスを
端子6.7に印加される電圧によりリザーバヒータを加
熱して放出させる。
The reservoir 4 is used to replenish hydrogen gas lost during the switching operation, and the hydrogen gas occluded in titanium is heated by the voltage applied to the terminal 6.7 to release the hydrogen gas from the reservoir heater.

サイラトロンの容器5はスイッチング時の衝撃に充分耐
え得るように機械強度の大きいセラミックで作られてい
る。
The thyratron container 5 is made of ceramic with high mechanical strength so as to be able to withstand shocks during switching.

サイラトロンは常時カソードより熱電子が放出されてい
るので、冷電子放出型のスイッチ素子スパークギャップ
と比較して、立上がりが速く、放電開始時間のゆらぎ(
ジッタ)が少い。
Since thermionic electrons are constantly emitted from the cathode of the thyratron, the rise time is faster compared to the cold electron emission type switching element spark gap, and the fluctuation of the discharge start time (
Jitter) is low.

そのため前記形式のサイラトロンがエキシマレーザ励起
回路に通している。
For this purpose, a thyratron of the type described above is passed through an excimer laser excitation circuit.

第6図は、エキシマレーザ装置の電源回路を示す回路図
である。この図面を参照してエキシマレーザ装置の電源
部に使用されるサイラトロンの動作を簡単に説明する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing the power supply circuit of the excimer laser device. The operation of the thyratron used in the power supply section of the excimer laser device will be briefly explained with reference to this drawing.

スライドトランス16には商用電源が接続されている。A commercial power source is connected to the slide transformer 16.

このスライドトランス16により、昇圧トランス17の
一次側電圧を調整することができる。
This slide transformer 16 allows the primary side voltage of the step-up transformer 17 to be adjusted.

昇圧トランス17の二次側交流高電圧は、全波整流器1
8により整流される。
The secondary AC high voltage of the step-up transformer 17 is passed through the full-wave rectifier 1.
8.

そして、この整流された電圧により主コンデンサ10は
、充電抵抗9.充電コイル11を介して充電される。
This rectified voltage causes the main capacitor 10 to connect to the charging resistor 9. It is charged via the charging coil 11.

なお、通常はサイラトロン100は非導通であるが、サ
イラトロンのトリガ入力端子6に印加される約1ooo
vのトリガパルス信号により導通させられる。
Note that although the thyratron 100 is normally non-conductive, approximately 1ooo applied to the trigger input terminal 6 of the thyratron
It is made conductive by a trigger pulse signal of v.

サイラトロン100の通電により、主コンデンサ10の
電荷はアノード1.グリッド3およびレーザ管内の予備
放電ギャップ15を通して、ピーキングコンデンサ14
に移乗する。
When the thyratron 100 is energized, the charge on the main capacitor 10 is transferred to the anode 1. Through the grid 3 and the pre-discharge gap 15 in the laser tube, the peaking capacitor 14
transfer to.

なお予備放電ギャップ15は棒状の電極12,13に平
行して複数個配列されている。
Note that a plurality of preliminary discharge gaps 15 are arranged in parallel with the rod-shaped electrodes 12 and 13.

このピーキングコンデンサ14の電荷が今度は電極12
.13.予備放電ギャップ15でできる回路を流れるこ
とにより、電極12.13間のレーザガス中で放電し、
レーザ光が発生する。電極12.13間での放電の前に
予備放電ギャップ15で放電を行うのは、これにより発
生した紫外光が、電極12.13間のレーザガスを予備
的に電離して12.13間の放電時に空間的に一様なグ
ロー放電を得るためである。
The charge of this peaking capacitor 14 is now transferred to the electrode 12.
.. 13. By flowing through the circuit formed by the preliminary discharge gap 15, a discharge occurs in the laser gas between the electrodes 12.13,
Laser light is generated. The reason why a discharge is performed in the preliminary discharge gap 15 before the discharge between the electrodes 12.13 is that the ultraviolet light generated thereby preliminarily ionizes the laser gas between the electrodes 12.13 and causes the discharge between the electrodes 12.13 to occur. This is to sometimes obtain a spatially uniform glow discharge.

空間的に一様なグロー放電が得られれば、効率良くレー
ザ光を得ることができる。
If a spatially uniform glow discharge is obtained, laser light can be obtained efficiently.

サイラトロンに封入されている水素ガスの消イオン時間
は10μsec位であるから、サイラトロンの最大スイ
ッチング周波数は、原理的にf2 (1/l0X10−
’5ec=105Hz=100KHz)位が可能である
Since the deionization time of the hydrogen gas sealed in the thyratron is about 10 μsec, the maximum switching frequency of the thyratron is theoretically f2 (1/10X10-
'5ec=105Hz=100KHz) is possible.

しかし現実のサイラトロンの繰返しは、せいぜい数KH
2までであり、しかも低入力時に限られる。
However, in reality, the repetition rate of Thyratron is only a few KH at most.
2 and is limited to low input.

長時間安定動作が可能なのは、数KWの入力が限界であ
る。
Stable operation over a long period of time is possible only with an input of several kilowatts.

例えば、レーザ光エネルギーが0.3Jで100H2の
繰返し動作のときにレーザ出力は0.3 X 100=
30Wとなる。
For example, when the laser light energy is 0.3J and the operation is repeated for 100H2, the laser output is 0.3 x 100=
It becomes 30W.

電気からレーザ光への変換効率を1%とすると、30W
のレーザ光出力を得るために必要な電気入力は30W1
0.01=3000W=3KWとなる。
If the conversion efficiency from electricity to laser light is 1%, it is 30W.
The electrical input required to obtain a laser light output of 30W1
0.01=3000W=3KW.

最近、エキシマレーザ装置をウラン濃縮のような大出力
が要求される方面(レーザ出力で数KW。
Recently, excimer laser equipment has been used for applications such as uranium enrichment that require high output (laser output of several kilowatts).

電気入力で数百KWが必要)での光源として使用したい
という要請がある。しかし前述のように、エキシマレー
ザ装置の出力はサイラトロンの能力で決定されており、
大出力のエキシマレーザ装置を提供することができない
There is a request to use it as a light source (requiring several hundred kilowatts of electrical input). However, as mentioned above, the output of the excimer laser device is determined by the ability of the thyratron.
It is not possible to provide a high output excimer laser device.

この限界を決めるサイラトロンの問題点を具体的に検討
する。
We will specifically examine the problems with Thyratron that determine this limit.

第7図にアノードとグリッド間隔が3.5 m mのと
きの水素圧力と放電開始電圧の関係を示す。
FIG. 7 shows the relationship between hydrogen pressure and discharge starting voltage when the anode and grid spacing is 3.5 mm.

サイラトロン放電開始電圧を25KV以上に保つて25
KV以上の電圧に相当する電気エネルギーをレーザ管に
入力するには、水素ガス圧は0.2トール以下に保持し
なければならない。
Keep the thyratron discharge starting voltage above 25KV.
In order to input electrical energy into the laser tube corresponding to voltages greater than KV, the hydrogen gas pressure must be maintained below 0.2 Torr.

これは低入力時(レーザ光出力で0.3JX100H2
=30W以下、電気入力は3KW以下)では、この条件
を満たすことができる。
This is at low input (laser light output is 0.3JX100H2
= 30W or less and the electrical input is 3KW or less), this condition can be met.

高入力時ではサイラトロンの放電によって発生する熱に
よって水素圧力が上昇するので、この条件が満たせなく
なる。
At high inputs, the hydrogen pressure increases due to the heat generated by the thyratron's discharge, making it impossible to satisfy this condition.

すなわち、レーザ光出力を0.3JX200Hz−60
W位で得るときには、温度上昇により水素ガス圧は0.
3トール近くなる。
In other words, the laser light output is 0.3JX200Hz-60
When obtained at W level, the hydrogen gas pressure decreases to 0.0 due to temperature rise.
It will be close to 3 torr.

水素ガス圧が0.3トールになると、第7図から理解で
きるように放電開始電圧は3.5 K Vと低下し、希
望する電力を提供することができない。
When the hydrogen gas pressure becomes 0.3 Torr, as can be seen from FIG. 7, the discharge starting voltage drops to 3.5 KV, making it impossible to provide the desired power.

さらに、大電力サイラトロンスイッチにおいて、前記温
度上昇は、さらに種々の問題を引き起す可能性がある。
Furthermore, in high power thyratron switches, the temperature increase can further cause various problems.

サイラトロン容器はセラミックと電極材料金属でろうづ
け組立されている。
The thyratron container is assembled by brazing ceramic and metal electrode materials.

通常、両者の膨張係数を近づけるために、セラミックに
はアルミナセラミックが、金属にはコバールが使われ、
小入力時には問題はない。
Normally, alumina ceramic is used for ceramics and Kovar for metals in order to bring the expansion coefficients of the two closer together.
There is no problem with small inputs.

しかし、高入力時は、高温となるために、両者の膨張係
数の差によって接合部で歪が発生し、ついにはセラミッ
クの割れや、接合部の剥離が生じて気密が保てなくなる
However, when the input is high, the temperature becomes high, and the difference in coefficient of expansion causes strain at the joint, which eventually causes cracks in the ceramic and peeling of the joint, making it impossible to maintain airtightness.

さらに、他の問題としてサイラトロン内の水素ガスの消
耗が予想される。
Furthermore, another problem is expected to be the depletion of hydrogen gas within the thyratron.

サイラドローン内より水素ガスの消失する原因は、■セ
ラミック壁よりの透過。
The reason for the disappearance of hydrogen gas from inside the Sila Drone is: ■Permeation through the ceramic wall.

■サイラトロン放電時のグリッド、カソード金属のスパ
ッタによる水素のだき込み(トラッピング)である。
■Hydrogen trapping occurs due to sputtering of the grid and cathode metal during thyratron discharge.

これらは低入力時には低く押えられ、リザーバからの補
給でまかなえるが、高入力時には以下の理由から増大す
ると思われる。
At low inputs, these are kept low and can be covered by replenishment from the reservoir, but at high inputs they seem to increase for the following reasons.

■:高入力時にはサイラトロンが、高温となって、アル
ミナセラミック粒子(結晶)間のすき間が大きくなり、
ここを通過し易くなるため。
■: When the input is high, the thyratron becomes hot and the gaps between the alumina ceramic particles (crystals) become large.
Because it will be easier to pass through here.

■:高温時には電極面上で放電が局在し易くなるので、
スパッタリングが著しくなる。
■: At high temperatures, discharge tends to localize on the electrode surface.
Sputtering becomes noticeable.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、サイラトロンの大電力スイッチに伴う
前記温度上昇に伴う放電開始電圧の低下、温度上昇に伴
う容器の損傷、水素ガスの消耗の問題を解決することに
より、エキシマレーザ装置等の大出力動作を可能にする
サイラトロンを提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to solve the problems of a decrease in discharge starting voltage due to the temperature rise associated with a high-power switch of a thyratron, damage to the container due to the temperature rise, and consumption of hydrogen gas. By doing so, it is an object of the present invention to provide a thyratron that enables high output operation of an excimer laser device or the like.

(問題を解決するための手段) 前記問題を解決するために本発明によるサイラトロンは
、アノード、グリッド、熱電子放出カソードをもち水素
ガスが封入されるサイラトロン本体と、ガス循環器と、
熱交換器と、前記サイラトロン本体と前記ガス循環器と
熱交換器を直列に接続して水素ガスの循環冷却手段を形
成する接続手段と、前記循環冷却手段に接続された水素
ガス供給器とから構成されている。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a thyratron according to the present invention includes a thyratron main body having an anode, a grid, and a thermionic emission cathode and filled with hydrogen gas, a gas circulator,
a heat exchanger, a connection means for connecting the thyratron main body, the gas circulator and the heat exchanger in series to form hydrogen gas circulation cooling means, and a hydrogen gas supply device connected to the circulation cooling means. It is configured.

(実施例) 本発明を図面等を参照して、さらに詳しく説明する。(Example) The present invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the like.

第1図は本発明によるサイラトロンの実施例を示すブロ
ック図である。サイラトロン本体部分を切循環器40と
熱交換器80が接続され、ガスの循環路が形成されてい
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a thyratron according to the present invention. A circulator 40 and a heat exchanger 80 are connected to the thyratron body to form a gas circulation path.

ガス循環器40と熱交換器80を連結する金属管に水素
ガス供給器60が接続されている。
A hydrogen gas supply device 60 is connected to a metal pipe that connects the gas circulator 40 and the heat exchanger 80.

サイラトロン本体101は内部に水素リザーバ、および
これを加熱するヒータを含まない点を除き、基本的に前
記第5図で説明したサイラトロンと異ならない。
The thyratron main body 101 is basically the same as the thyratron described in FIG. 5 above, except that it does not include a hydrogen reservoir inside and a heater for heating it.

サイラトロン本体101内の水素ガスは、前記循環路に
設けられているガス循環器40により、前記循環路を高
速で循環させられ、熱交換器80によって冷却される。
Hydrogen gas within the thyratron main body 101 is circulated at high speed through the circulation path by a gas circulator 40 provided in the circulation path, and is cooled by a heat exchanger 80 .

サイラトロンの動作により、消失された水素ガスは水素
ガス供給器60によって補充される。熱交換器80は冷
却された水素ガスが直接サイラトロン本体101に戻る
ようにすイラトロンの直上流に配置する。
Due to the operation of the thyratron, the hydrogen gas that has disappeared is replenished by the hydrogen gas supply device 60. The heat exchanger 80 is placed immediately upstream of the thyratron so that the cooled hydrogen gas returns directly to the thyratron main body 101.

第2図は、ガス循環器40の実施例を示す断面図である
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the gas circulator 40. FIG.

容器42にはシロッコファン41が収容されており、容
器42に一体に設けられている金属管43は上流のサイ
ラトロン本体101に接続されている。
A sirocco fan 41 is housed in the container 42, and a metal tube 43 provided integrally with the container 42 is connected to the upstream thyratron main body 101.

容器42はフランジ45で回転軸47を支持する軸受部
に直結するフランジ46゛と複数個のボルトおよびナツ
ト48で、図示を省略した銅製のバッキングを介して気
密に結合させられている。
The container 42 is airtightly connected to a flange 46' which is directly connected to a bearing portion that supports a rotating shaft 47 at a flange 45, and a plurality of bolts and nuts 48 via a copper backing (not shown).

シロッコファン41の回転軸47はフランジ46と一体
のハブに気密でかつ円滑に回転するように支持されてい
る。
A rotating shaft 47 of the sirocco fan 41 is supported by a hub integral with the flange 46 so as to rotate airtightly and smoothly.

フランジ46と一体のハブ内には回転軸L7を中心に3
個のリング状磁石49が配置されている。
Inside the hub integrated with the flange 46, there are three
ring-shaped magnets 49 are arranged.

磁性流体である微細な磁性粉末を軸受部に散布すると、
これらの磁性粉末は回転軸上の磁束が集中する部分に集
中する。
When fine magnetic powder, which is a magnetic fluid, is sprinkled on the bearing,
These magnetic powders are concentrated in areas on the rotating shaft where magnetic flux is concentrated.

1つの磁石でこの集中部分を2力所作ることができ、こ
の実施例では6個所に磁性粉末のリングが形成されてい
る。
Two concentrated areas can be created using one magnet, and in this embodiment, rings of magnetic powder are formed at six locations.

モータ54の回転軸に直結したブーIJ52とシロッコ
ファン回転軸47に直結したプーリ51との間にベルト
53が架は渡されており、シロッコファン41はモータ
54により回転させられる。
A belt 53 is passed between a boo IJ 52 directly connected to the rotating shaft of the motor 54 and a pulley 51 directly connected to the sirocco fan rotating shaft 47, and the sirocco fan 41 is rotated by the motor 54.

このシロッコファン41の回転により、金属管43から
の水素ガスは、金属管44に送りだされる。
As the sirocco fan 41 rotates, hydrogen gas from the metal tube 43 is sent to the metal tube 44.

外径90mm、内径34mmのシロッコファン(羽根数
24)を3200回転/回転圏転させると105J/s
ecの流量が得られる。
When a sirocco fan (24 blades) with an outer diameter of 90 mm and an inner diameter of 34 mm is rotated at 3200 revolutions, the output is 105 J/s.
A flow rate of ec is obtained.

次に第3図を参照して水素ガス供給器の実施例を説明す
る。
Next, an embodiment of the hydrogen gas supply device will be described with reference to FIG.

石英ガラス製の容器6エは水素ガスの送出口62で水素
ガスの゛循環冷却手段に接続されている。
The quartz glass container 6E is connected to hydrogen gas circulation cooling means through a hydrogen gas outlet 62.

石英ガラス製の容器61は隔壁63とパラジウム金属製
の管66により、第1室67と第2室68に分割されて
いる。
A container 61 made of quartz glass is divided into a first chamber 67 and a second chamber 68 by a partition wall 63 and a tube 66 made of palladium metal.

第2室68には容器に固定された端子65a、65bに
よりピラニーゲージのセンサ部を形成するタングステン
のコイル65が配置されている。
A tungsten coil 65 forming a sensor section of a Pirani gauge is arranged in the second chamber 68 with terminals 65a and 65b fixed to the container.

第1室67のパラジウム金属製の管66の周囲にはヒー
タ線69が巻かれ、ヒータ11t69の両端69a、6
9bは、容器61の壁に固定されている。
A heater wire 69 is wound around the palladium metal tube 66 in the first chamber 67, and both ends 69a, 6 of the heater 11t69
9b is fixed to the wall of the container 61.

第1室67ばバルブ70を介して図示されていない水素
ガスボンベ71に接続されている。
The first chamber 67 is connected via a valve 70 to a hydrogen gas cylinder 71 (not shown).

バルブ70による微細な圧力調整は不要で、ガラス製の
手回しコックあるいは電磁バルブ等が使われる。
Fine pressure adjustment by the valve 70 is not necessary, and a glass hand cock or an electromagnetic valve is used.

パラジウム管66は400℃以上に加熱されたとき、水
素ガスを透過する性質を持っている。
The palladium tube 66 has a property of permeating hydrogen gas when heated to 400° C. or higher.

ヒータ69によりパラジウム管66の加熱によって第1
室67の水素ガスを第2室に送り出し、送出口62に供
給することができる。
The palladium tube 66 is heated by the heater 69 and the first
The hydrogen gas in the chamber 67 can be sent out to the second chamber and supplied to the outlet port 62.

ピラニーゲージの出力によりパラジウム管66を加熱す
るヒータ69の発熱量を制御することにより、水素ガス
の供給量を制御することができる。
By controlling the amount of heat generated by the heater 69 that heats the palladium tube 66 based on the output of the Pirani gauge, the amount of hydrogen gas supplied can be controlled.

本件発明者は、これに類似する構成のガス圧調整に関す
る提案を特公昭54−7679号、発明の名称 ガスレ
ーザ装置 として行っている。この提案に係るガスレー
ザ装置は、ガスレーザ管内のヘリウムガス圧を石英ガラ
ス透過壁を用いて調整するものであって、極めて良い結
果が得られている。
The inventor of the present invention proposed a gas pressure adjustment having a configuration similar to this in Japanese Patent Publication No. 54-7679, entitled "Gas Laser Apparatus." The gas laser device according to this proposal adjusts the helium gas pressure in the gas laser tube using a quartz glass transmission wall, and extremely good results have been obtained.

本発明で水素ガスの供給にパラジウム管を用いるのは、
0.2ト一ル位の水素圧力を微細にコントロールする必
要があるからである。
The reason why a palladium tube is used to supply hydrogen gas in the present invention is as follows.
This is because it is necessary to finely control the hydrogen pressure of about 0.2 torr.

第4図は、前記実施例装置で使用される熱交換器の斜視
図である。内部構造を示すために一部破断しである。
FIG. 4 is a perspective view of a heat exchanger used in the apparatus of the embodiment. It is partially cut away to show the internal structure.

金属製の密閉容器81内には複数の銅板84が配置され
ており、この銅板84は管86により導入された冷却水
を通す銅パイプ85により冷却され熱を受は取った冷却
水は87より排出される。
A plurality of copper plates 84 are arranged inside a metal sealed container 81, and the copper plates 84 are cooled by a copper pipe 85 through which cooling water is introduced through a pipe 86. It is discharged.

導入管82で水素ガスが導入され、前記銅板84等に接
触して冷却(熱を放出)させられ、管83からサイラト
ロン本体に流入させられる。
Hydrogen gas is introduced through the introduction pipe 82, is cooled (releases heat) by contacting the copper plate 84, etc., and is caused to flow into the thyratron main body through the pipe 83.

管86から冷却水を101/分位の流量で流入すれば、
内部の銅板84および銅パイプ85を略冷却水温度に保
つことができる。
If cooling water flows in from the pipe 86 at a flow rate of about 101/min,
The internal copper plate 84 and copper pipe 85 can be maintained at approximately the cooling water temperature.

サイラトロン本体101内で加熱された水素ガスは、管
82から導入され管83から抜ける間に、冷却水温度近
くまで冷却され、サイラトロン本体101に還流させら
れる。
The hydrogen gas heated within the thyratron main body 101 is cooled to near the temperature of the cooling water while being introduced from the pipe 82 and exiting from the pipe 83, and is returned to the thyratron main body 101.

(変形例) 以上詳しく説明した実施例について、本発明の範囲内で
種々の変形を施すことができる。
(Modifications) Various modifications can be made to the embodiments described in detail above within the scope of the present invention.

前述した形式の水素ガス供給器にかえて、大量の水素を
吸蔵したチタンをヒータで加熱して、サイラトロン本体
で消失する量を長時間に渡って補給することも可能であ
る。
Instead of using the above-mentioned type of hydrogen gas supply device, it is also possible to heat titanium that has stored a large amount of hydrogen with a heater to replenish the amount that would be lost in the thyratron body over a long period of time.

熱交換器の媒体は水に限らず、液体窒素を利用すること
もできる。液体窒素を流すと水素ガスの冷却はさらに効
率良(行われる。
The medium of the heat exchanger is not limited to water, but liquid nitrogen can also be used. By flowing liquid nitrogen, hydrogen gas can be cooled more efficiently.

本発明では、水素ガスの供給は第3図のような加熱した
パラジウム管を透過させて行ったが、他の物質を利用す
ることも可能である。
In the present invention, hydrogen gas was supplied by passing through a heated palladium tube as shown in FIG. 3, but it is also possible to use other materials.

前述した実施例ではピラニーゲージは容器61の内部に
収めであるが、ピラニーゲージのみ独立して他の部分に
移すことも可能である。
In the embodiment described above, the Pirani gauge is housed inside the container 61, but it is also possible to move the Pirani gauge independently to another part.

ピラニーゲージをサイラトロン本体からの水素ガスの流
出口近くに設置すれば、サイラトロン本体中の圧力によ
り近い圧力の検出が可能となり、より精度良くモニタで
きる。
If the Pirani gauge is installed near the hydrogen gas outlet from the thyratron body, it will be possible to detect a pressure closer to the pressure in the thyratron body, allowing for more accurate monitoring.

(発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明によるサイラトロン
は、サイラトロン本体とガス循環器と熱交換器を直列に
接続して水素ガスの循環冷却手段を形成して水素ガスを
冷却するようにしである。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the thyratron according to the present invention connects the thyratron main body, the gas circulator, and the heat exchanger in series to form a hydrogen gas circulation cooling means to cool the hydrogen gas. It's Nishide.

これにより管内の水素ガス温度を低く保つことができサ
イラトロンの高い放電開始電圧を維持することができる
This allows the temperature of the hydrogen gas inside the tube to be kept low, making it possible to maintain a high firing voltage of the thyratron.

したがって大容量のスイッチングが可能となり、大出力
のエキシマレーザ装置等を実現できる。
Therefore, large-capacity switching becomes possible, and a high-output excimer laser device or the like can be realized.

また本発明は、水素ガス供給器から自動的に水素を供給
して、放電時の吸着とか漏洩等による水素ガスの損失を
補うようにしているから、常に最適な水素ガス状態を維
持することができる。
In addition, the present invention automatically supplies hydrogen from the hydrogen gas supply device to compensate for hydrogen gas loss due to adsorption or leakage during discharge, so it is possible to always maintain an optimal hydrogen gas state. can.

従来のサイラトロンでは内部の容積に限りがあったので
、水素ガスリザーバも小容量のものしか使用できなかっ
た。本発明によるサイラトロンは本体の外部に水素ガス
供給器を置くので、この制限は無くなり、大容量のもの
が使用できる。
Since conventional thyratrons had limited internal capacity, only small-capacity hydrogen gas reservoirs could be used. Since the thyratron according to the present invention has a hydrogen gas supply device placed outside the main body, this limitation is eliminated and a large capacity device can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明によるサイラトロンの実施例を示すブ
ロック図である。 第2図は、本発明によるサイラトロンに使用されるガス
循環器の実施例を示す断面図である。 第3図は、本発明のサイラトロンに使用される水素ガス
供給器の実施例を示す断面図である。 第4図は、本発明のサイラトロンに使用される熱交換器
の実施例を示す斜視図である。 第5図は従来のサイラトロンの断面図である。 第6図は従来のエキシマレーザの典型的な放電回路を示
す回路図である。 第7図はサイラトロンの水素ガス圧と放電開始電圧の関
係を示すグラフである。 40・・・ガス循環器 41・・・シロッコファン 42・・・ガス循環器の容器 43.44−・・金属管 45・・・フランジ 47・・・回転軸 48・・・ボルトおよびナツト 49・・・リング状磁石 50・・・磁性流体 51.52・・・プーリ 53・・・ベルト 54・・・モータ 60・・・水素ガス供給器 61・・・石英ガラス製の容器 62・・・水素ガスの送出口 63・・・隔壁 65・・・ピラニーゲージのセンサ部(タングステンの
コイル) 66・・・パラジウム金属製の管 67・・・第1室    ”68・・・第2室69・・
・ヒータ線 70・・・バルブ 80・・・熱交換器 81・・・密閉容器 82.83・・・水素ガス管 84・・・銅板 85・・・鋼管 86.87・・・冷却水管 101・・・サイラトロン本体
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a thyratron according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of a gas circulator used in a thyratron according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the hydrogen gas supply device used in the thyratron of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of the heat exchanger used in the thyratron of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a conventional thyratron. FIG. 6 is a circuit diagram showing a typical discharge circuit of a conventional excimer laser. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the hydrogen gas pressure of the thyratron and the discharge starting voltage. 40...Gas circulator 41...Sirocco fan 42...Gas circulator container 43.44...Metal tube 45...Flange 47...Rotating shaft 48...Bolt and nut 49... ... Ring-shaped magnet 50 ... Magnetic fluid 51, 52 ... Pulley 53 ... Belt 54 ... Motor 60 ... Hydrogen gas supply device 61 ... Quartz glass container 62 ... Hydrogen Gas outlet port 63...Partition wall 65...Pirani gauge sensor section (tungsten coil) 66...Palladium metal tube 67...First chamber 68...Second chamber 69...
・Heater wire 70...Valve 80...Heat exchanger 81...Airtight container 82.83...Hydrogen gas pipe 84...Copper plate 85...Steel pipe 86.87...Cooling water pipe 101.・Thyratron body

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アノード、グリッド、熱電子放出カソードをもち
水素ガスが封入されるサイラトロン本体と、ガス循環器
と、熱交換器と、前記サイラトロン本体と前記ガス循環
器と熱交換器を直列に接続して水素ガスの循環冷却手段
を形成する接続手段と、前記循環冷却手段に接続された
水素ガス供給器とから構成したサイラトロン。
(1) A thyratron main body that has an anode, a grid, and a thermionic emission cathode and is filled with hydrogen gas, a gas circulator, and a heat exchanger, and the thyratron main body, the gas circulator, and the heat exchanger are connected in series. 1. A thyratron comprising: a connecting means forming a circulating cooling means for hydrogen gas; and a hydrogen gas supply device connected to the circulating cooling means.
(2)前記水素ガスの供給器は、供給用の水素ガスが収
容されている第1室と、前記循環冷却手段に接続されて
おり前記第1室と高温時に水素透通性を持つパラジウム
金属板を介して隣接させられている第2室と、前記循環
冷却手段側の水素濃度を検出するピラニーゲージと、前
記ピラニーゲージの出力により前記パラジウム金属板の
温度を制御する発熱体から構成されている特許請求の範
囲第1項記載のサイラトロン。
(2) The hydrogen gas supply device is connected to a first chamber containing hydrogen gas for supply, and a palladium metal that has hydrogen permeability at high temperatures and is connected to the circulation cooling means. It consists of a second chamber that is adjacent to each other with a plate in between, a Pirani gauge that detects the hydrogen concentration on the circulating cooling means side, and a heating element that controls the temperature of the palladium metal plate based on the output of the Pirani gauge. A thyratron according to claim 1.
(3)前記ピラニーゲージは、サイラトロンから流出す
る水素ガスを測定する位置に配置されている特許請求の
範囲第2項記載のサイラトロン。
(3) The thyratron according to claim 2, wherein the Pirani gauge is arranged at a position to measure hydrogen gas flowing out from the thyratron.
(4)前記水素ガスの供給器は、チタンに吸蔵された水
素を加熱によって適当量放出させるものである特許請求
の範囲第1項記載のサイラトロン。
(4) The thyratron according to claim 1, wherein the hydrogen gas supply device releases an appropriate amount of hydrogen occluded in titanium by heating.
(5)前記熱交換器はサイラトロン本体の直上流に配置
されている特許請求の範囲第1項記載のサイラトロン。
(5) The thyratron according to claim 1, wherein the heat exchanger is disposed immediately upstream of the thyratron main body.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5296361A (en) * 1976-02-04 1977-08-12 Hunter Robert O Jr Electron beam controlling high voltage switch
JPS547679A (en) * 1977-06-20 1979-01-20 Mitsubishi Acetate Co Ltd Acetate filter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5296361A (en) * 1976-02-04 1977-08-12 Hunter Robert O Jr Electron beam controlling high voltage switch
JPS547679A (en) * 1977-06-20 1979-01-20 Mitsubishi Acetate Co Ltd Acetate filter

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