JPS63107181A - パルス放電励起装置 - Google Patents
パルス放電励起装置Info
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- JPS63107181A JPS63107181A JP25182586A JP25182586A JPS63107181A JP S63107181 A JPS63107181 A JP S63107181A JP 25182586 A JP25182586 A JP 25182586A JP 25182586 A JP25182586 A JP 25182586A JP S63107181 A JPS63107181 A JP S63107181A
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- Japan
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- saturable reactor
- impedance
- capacitor
- reactor
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Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、可飽和リアクトルの飽和により高エネルギ
レーザ等の放電管を励起させるパルス放電励起装置に関
し、特に可飽和リアクトルを飽和させるためのスイッチ
手段を確実にオンさせることのできるパルス放電励起装
置に関するものである。
レーザ等の放電管を励起させるパルス放電励起装置に関
し、特に可飽和リアクトルを飽和させるためのスイッチ
手段を確実にオンさせることのできるパルス放電励起装
置に関するものである。
［従来の技術］
第２０は、例えばオプトエレクトロニクス社発行の「オ
プトエレクトロニクス（１９８３年、第１２号）」の第
５７頁に記載された、従来のパルス放電励起装置を示す
回路図である６図において、〈１）は直流高圧電源（図
示せず）からの充電電圧＋ＩＩＶが印加される充電抵抗
器である。（２）は充電抵抗器（１）に直列に接続され
たスイッチ手段としてのサイラトロンであり、充電抵抗
器（１）側の陽１（２ａ）、グランド側の陰極（２ｂ）
及び両極（２ａ）、（２ｂ）間のトリガ電極（２ｃ）を
有している。
プトエレクトロニクス（１９８３年、第１２号）」の第
５７頁に記載された、従来のパルス放電励起装置を示す
回路図である６図において、〈１）は直流高圧電源（図
示せず）からの充電電圧＋ＩＩＶが印加される充電抵抗
器である。（２）は充電抵抗器（１）に直列に接続され
たスイッチ手段としてのサイラトロンであり、充電抵抗
器（１）側の陽１（２ａ）、グランド側の陰極（２ｂ）
及び両極（２ａ）、（２ｂ）間のトリガ電極（２ｃ）を
有している。
（３）は充電抵抗器（１）及びサイラトロン（２）の接
続点に接続されて充電電圧＋ＨＶにより充電される第１
コンデンサ、（４）は第１コンデンサ（３）に直列に接
続された可飽和リアクトル、（５）は可飽和リアクトル
（４〉とグランドとの間に挿入された第２コンデンサで
ある。
続点に接続されて充電電圧＋ＨＶにより充電される第１
コンデンサ、（４）は第１コンデンサ（３）に直列に接
続された可飽和リアクトル、（５）は可飽和リアクトル
（４〉とグランドとの間に挿入された第２コンデンサで
ある。
（６）は第２コンデンサ（５）に並列に接続された放電
管としてのレーザ発振器本体であり、レーザガス空間内
に間隙を保って対向配置された２つの電極（６ａ）及び
（６ｂ〉を有している。ここでは、エキシマレーザの場
合を例にとっており、その予備電離機構については図示
しない、（７）はレーザ発振器本体（６）に並列に接続
された充電用リアクトルである。
管としてのレーザ発振器本体であり、レーザガス空間内
に間隙を保って対向配置された２つの電極（６ａ）及び
（６ｂ〉を有している。ここでは、エキシマレーザの場
合を例にとっており、その予備電離機構については図示
しない、（７）はレーザ発振器本体（６）に並列に接続
された充電用リアクトルである。
次に、第２図に示した従来のパルス放電励起装置の動作
について説明する。
について説明する。
最初は、サイラトロン（２〉のトリガ電極（２Ｃ）にト
リガ信号が入力されていないのでサイラトロン（２）は
オフである。従って、第１コンデンサ（３）は、充電抵
抗器（１）、可飽和リアクトル（４）及び充電用リアク
トル〈７）を通して、直流高圧電源に基づく所定の高電
圧に充電される。
リガ信号が入力されていないのでサイラトロン（２）は
オフである。従って、第１コンデンサ（３）は、充電抵
抗器（１）、可飽和リアクトル（４）及び充電用リアク
トル〈７）を通して、直流高圧電源に基づく所定の高電
圧に充電される。
第１コンデンサ（３）が十分充電されると、トリガ回路
〈図示せず）からのトリガ信号がサイラトロン（２）の
トリガ電ＦＭ （２ｃ）に入力され、サイラトロン（２
）はオン（導通）し始める。このときサイラトロン（２
）に流れる電流は、第１コンデンサ（３）の放電電流と
なるが、サイラトロン（２）の導通直後において可飽和
リアクトル（４）が非飽和即ち高インピーダンス状態を
維持しているため、その値は比較的小さい、この状態の
間にサイラトロン（２）は完全にオンとなる。
〈図示せず）からのトリガ信号がサイラトロン（２）の
トリガ電ＦＭ （２ｃ）に入力され、サイラトロン（２
）はオン（導通）し始める。このときサイラトロン（２
）に流れる電流は、第１コンデンサ（３）の放電電流と
なるが、サイラトロン（２）の導通直後において可飽和
リアクトル（４）が非飽和即ち高インピーダンス状態を
維持しているため、その値は比較的小さい、この状態の
間にサイラトロン（２）は完全にオンとなる。
一方、可飽和リアクトル（４）に一定の電圧時間積が印
加されると、可飽和リアクトル（４）が飽和してインピ
ーダンスが小さくなるため、第１コンデンサ（３）から
サイラトロン（２）を介した第２コンデンサ（５）への
放電が急速に行なわれる。同時に、第２コンデンサ（５
）の両端即ちレーザ発振器本体（６）の両端に急峻な電
力パルス与えられ、レーザ発振器本体（６）は、無アー
クコンデンサ放電により励起されて発振する。
加されると、可飽和リアクトル（４）が飽和してインピ
ーダンスが小さくなるため、第１コンデンサ（３）から
サイラトロン（２）を介した第２コンデンサ（５）への
放電が急速に行なわれる。同時に、第２コンデンサ（５
）の両端即ちレーザ発振器本体（６）の両端に急峻な電
力パルス与えられ、レーザ発振器本体（６）は、無アー
クコンデンサ放電により励起されて発振する。
このように、可飽和リアクトル（４）の非飽和及び飽和
におけるインピーダンスの違いにより、サイラトロン（
２）が完全にオンするまでサイラトロン（２）に流れる
電流を抑制すると共に、サイラトロンく２）がオンした
後に急峻な電流を流してサイラトロン（２）のスイッチ
ング損失を軽減している。
におけるインピーダンスの違いにより、サイラトロン（
２）が完全にオンするまでサイラトロン（２）に流れる
電流を抑制すると共に、サイラトロンく２）がオンした
後に急峻な電流を流してサイラトロン（２）のスイッチ
ング損失を軽減している。
これは、マグネティックアシスト技術として良く知られ
ている。
ている。
ところで、サイラトロン（２）は、オンするために所定
値以上の電圧及び電流を必要とし、所定のオン電流（通
常、数Ａ）が与えられないと確実にオンすることができ
ない。従って、可飽和リアクトル（４）のインダクタン
ス値の大きさは限定されている。
値以上の電圧及び電流を必要とし、所定のオン電流（通
常、数Ａ）が与えられないと確実にオンすることができ
ない。従って、可飽和リアクトル（４）のインダクタン
ス値の大きさは限定されている。
例えば、ギャップ無しの鉄心を用いた可飽和リアクトル
（４）の場合、非飽和時のインダクタンス値ＬＵＳは、
飽和時のインダクタンス値ＬＳの数千〜数万倍である。
（４）の場合、非飽和時のインダクタンス値ＬＵＳは、
飽和時のインダクタンス値ＬＳの数千〜数万倍である。
従って、飽和時に数ｋＡの電流を流すように設計すると
、非飽和時には数Ａ以下の電流しか流れず、サイラトロ
ン（２）を確実にオンさせることができないことになる
。
、非飽和時には数Ａ以下の電流しか流れず、サイラトロ
ン（２）を確実にオンさせることができないことになる
。
又、通常、可飽和リアクトル（４）は非線形特性を有す
る鉄心材料を用いて構成されているので、正確に非飽和
時の可飽和リアクトル（４）のインダクタンス値ＬＳを
設計することは困難である。
る鉄心材料を用いて構成されているので、正確に非飽和
時の可飽和リアクトル（４）のインダクタンス値ＬＳを
設計することは困難である。
［発明が解決しようとする問題点］
従来のパルス放電励起装置は以上のように、可飽和リア
クトル（４）の飽和を用いて、第１コンデンサ（３）に
蓄えられた電気エネルギを高速パルス電気エネルギに変
換していたので、非飽和の状態でサイラトロン（２）が
確実にオンできるように可飽和リアクトル（４）を設計
することが困難であり、条件によってはマグネティック
アシスト技術が適用できないという問題点があった。
クトル（４）の飽和を用いて、第１コンデンサ（３）に
蓄えられた電気エネルギを高速パルス電気エネルギに変
換していたので、非飽和の状態でサイラトロン（２）が
確実にオンできるように可飽和リアクトル（４）を設計
することが困難であり、条件によってはマグネティック
アシスト技術が適用できないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、可飽和リアクトルの非飽和状態におけるイン
ダクタンス値の大きさによらず、確実にスイッチ手段を
オンさせることのできるパルス放電励起装置を得ること
を目的とする。
たもので、可飽和リアクトルの非飽和状態におけるイン
ダクタンス値の大きさによらず、確実にスイッチ手段を
オンさせることのできるパルス放電励起装置を得ること
を目的とする。
Ｅ問題点を解決するための手段コ
この発明に係るパルス放電励起装置は、可飽和リアクト
ルの非飽和時のインピーダンスより小さく且つ飽和時の
インピーダンスより大きいインピーダンス手段を可飽和
リアクトルに並列に接続したものである。
ルの非飽和時のインピーダンスより小さく且つ飽和時の
インピーダンスより大きいインピーダンス手段を可飽和
リアクトルに並列に接続したものである。
［作用］
この発明においては、スイッチ手段をオンするための最
少オン電流を、可飽和リアクトルの非飽和状態のインピ
ーダンスと無関係にインピーダンス手段と介して流し、
スイッチ手段を確実にオンさせる。
少オン電流を、可飽和リアクトルの非飽和状態のインピ
ーダンスと無関係にインピーダンス手段と介して流し、
スイッチ手段を確実にオンさせる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、（１）〜
（７）は前述の従来装五と同様のものである。
図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、（１）〜
（７）は前述の従来装五と同様のものである。
（８）は可飽和リアクトル（４）に並列に接続されたイ
ンピーダンス手段としての空心のリアクトルであり、そ
のインダクタンス値しは、 ＬＳ＜Ｌ＜ＬＵＳ ”’ ■となるように設
定されている。但し、Ｌｓ、ＬＵｓは、可飽和リアクト
ル（４）の飽和時、非飽和時の各インダクタンス値であ
る。又、リアクトル（８）のインダクタンス値しは、サ
イラトロン（２）に所定電圧が印加され且つトリガ電極
（Ｚｃ）にトリガ信号が入力されたとき、サイラトロン
（２）が瞬時にオンするのに十分な電流を流せるような
値に設定されている。
ンピーダンス手段としての空心のリアクトルであり、そ
のインダクタンス値しは、 ＬＳ＜Ｌ＜ＬＵＳ ”’ ■となるように設
定されている。但し、Ｌｓ、ＬＵｓは、可飽和リアクト
ル（４）の飽和時、非飽和時の各インダクタンス値であ
る。又、リアクトル（８）のインダクタンス値しは、サ
イラトロン（２）に所定電圧が印加され且つトリガ電極
（Ｚｃ）にトリガ信号が入力されたとき、サイラトロン
（２）が瞬時にオンするのに十分な電流を流せるような
値に設定されている。
次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。
て説明する。
まず、サイラトロン（２）のトリガ電［ｉ （２ｃ）に
トリガ信号が入力されると、前述と同様にサイラトロン
（２）には第１コンデンサ（３）からの放電電流ｉが流
れる。
トリガ信号が入力されると、前述と同様にサイラトロン
（２）には第１コンデンサ（３）からの放電電流ｉが流
れる。
このとき、サイラトロン（２）に印加される電圧を無視
し、第１コンデンサ（３）に充電されている電圧をＥＣ
１とすると、サイラトロン（２）に流れる電流ｉの変化
率ｄｉ／ｄｔは、 ｄｉ／ ｄｔ＃ Ｅ ｃ＋／ Ｌ −■で表わさ
れる。■式から電流ｉの変化率ｄｉ／ｄｔは、リアクト
ル（８）のインダクタンス値し及び第１コンデンサく３
）の電圧Ｅｃ、のみによって決定する関数であることが
分かる。従って、サイラトロン電流ｉを選定すれば、リ
アクトル（８）のインダクタンス値りは容易に求めるこ
とができる。
し、第１コンデンサ（３）に充電されている電圧をＥＣ
１とすると、サイラトロン（２）に流れる電流ｉの変化
率ｄｉ／ｄｔは、 ｄｉ／ ｄｔ＃ Ｅ ｃ＋／ Ｌ −■で表わさ
れる。■式から電流ｉの変化率ｄｉ／ｄｔは、リアクト
ル（８）のインダクタンス値し及び第１コンデンサく３
）の電圧Ｅｃ、のみによって決定する関数であることが
分かる。従って、サイラトロン電流ｉを選定すれば、リ
アクトル（８）のインダクタンス値りは容易に求めるこ
とができる。
トリガ信号が入力された後、リアクトル（８）の両端即
ち可飽和リアクトル（４）の両端には、第１コンデンサ
（３）の電圧Ｅｃ、とほぼ等しい電圧が印加される。そ
して、前述と同様に一定の電圧時間積に達すると、可飽
和リアクトル（４）が飽和して、第１コンデンサ（３）
から第２コンデンサ（５）への放電が急速に行なわれ、
レーザ発振器本体（６）が発振する。
ち可飽和リアクトル（４）の両端には、第１コンデンサ
（３）の電圧Ｅｃ、とほぼ等しい電圧が印加される。そ
して、前述と同様に一定の電圧時間積に達すると、可飽
和リアクトル（４）が飽和して、第１コンデンサ（３）
から第２コンデンサ（５）への放電が急速に行なわれ、
レーザ発振器本体（６）が発振する。
尚、上記実施例ではリアクトル（８）が空心の場合を例
にとって説明したが、非線形特性を考慮すれば、鉄心を
備えていてもよい。
にとって説明したが、非線形特性を考慮すれば、鉄心を
備えていてもよい。
又、インピーダンス手段としてリアクトル（８）を用い
た場合を示したが、抵抗器であっても同等の効果が得ら
れることは言うまでもない。
た場合を示したが、抵抗器であっても同等の効果が得ら
れることは言うまでもない。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、可飽和リアクトルの非
飽和時のインピーダンスより小さく且つ飽和時のインピ
ーダンスより大きいインピーダンス手段を可飽和リアク
トルに並列に接続し、スイッチ手段をオンするための最
少オン電流を、可飽和リアクトルの非飽和状態のインピ
ーダンスと無関係にインピーダンス手段を介して流すよ
うにしたので、スイッチ手段を確実にオンさせることの
できるパルス放電励起装置が得られる効果がある。
飽和時のインピーダンスより小さく且つ飽和時のインピ
ーダンスより大きいインピーダンス手段を可飽和リアク
トルに並列に接続し、スイッチ手段をオンするための最
少オン電流を、可飽和リアクトルの非飽和状態のインピ
ーダンスと無関係にインピーダンス手段を介して流すよ
うにしたので、スイッチ手段を確実にオンさせることの
できるパルス放電励起装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は従
来のパルス放電励起装置を示す回路図である。 （２）・・・サイラトロン （３）・・・第１コンデ
ンサ（４）・・・可飽和リアクトル （５）・・・第２コンデンサ （６）・・・レーザ発振器本体（放電管）（８）・・・
リアクトル 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 革１図 ７ Ｋ重重りアクトＪし ８ ： リアクト化 篤２図
来のパルス放電励起装置を示す回路図である。 （２）・・・サイラトロン （３）・・・第１コンデ
ンサ（４）・・・可飽和リアクトル （５）・・・第２コンデンサ （６）・・・レーザ発振器本体（放電管）（８）・・・
リアクトル 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 革１図 ７ Ｋ重重りアクトＪし ８ ： リアクト化 篤２図
Claims (4)
- （１）電気エネルギが蓄えられる第１コンデンサと、こ
の第１コンデンサに直列に接続された可飽和リアクトル
と、この可飽和リアクトルに並列に接続されたインピー
ダンス手段と、前記可飽和リアクトルを飽和させるスイ
ッチ手段と、前記可飽和リアクトルの飽和により前記第
１コンデンサに蓄えられた電気エネルギを高速パルスの
電気エネルギに変換して、並列接続された放電管を励起
するための第２コンデンサとを備え、前記インピーダン
ス手段のインピーダンスは、前記可飽和リアクトルの非
飽和時のインピーダンスより小さく且つ飽和時のインピ
ーダンスより大きくなるように設定されたことを特徴と
するパルス放電励起装置。 - （２）インピーダンス手段は、空心又は鉄心のリアクト
ルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
パルス放電励起装置。 - （３）インピーダンス手段は、抵抗器であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のパルス放電励起装置
。 - （４）スイッチ手段は、サイラトロンであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
載のパルス放電励起装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25182586A JPS63107181A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | パルス放電励起装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25182586A JPS63107181A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | パルス放電励起装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107181A true JPS63107181A (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=17228478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25182586A Pending JPS63107181A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | パルス放電励起装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107181A (ja) |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP25182586A patent/JPS63107181A/ja active Pending
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