KR101628196B1 - 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치 - Google Patents

고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101628196B1
KR101628196B1 KR1020140088318A KR20140088318A KR101628196B1 KR 101628196 B1 KR101628196 B1 KR 101628196B1 KR 1020140088318 A KR1020140088318 A KR 1020140088318A KR 20140088318 A KR20140088318 A KR 20140088318A KR 101628196 B1 KR101628196 B1 KR 101628196B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
peripheral device
laser
high voltage
power
Prior art date
Application number
KR1020140088318A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160008313A (ko
Inventor
김민석
하성용
김희진
임창환
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020140088318A priority Critical patent/KR101628196B1/ko
Publication of KR20160008313A publication Critical patent/KR20160008313A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101628196B1 publication Critical patent/KR101628196B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • 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
    • H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

본 발명은 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치에 관한 것으로, 시스템의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부와, 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 상기 전원부로부터 필요한 전원을 공급받아 레이저를 발진하는 레이저발생부 및 상기 레이저발생부의 주변기기를 포함하는 고에너지 레이저 시스템에 있어서, 상기 고전압 방전시 상기 전원부로부터 상기 주변기기에 전원 공급을 차단하고, 전원 공급이 차단된 상기 주변기기에 비상전원을 공급하는 전원공급/차단부를 포함한다.

Description

고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치{Protection Apparatus for Peripheral Equipment in High Energy Laser System}
본 발명은 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고에너지 레이저 시스템은 복수의 레이저발생부에서 동시에 펄스 레이저를 발진시켜 출력된 레이저 빔을 레이저집속부를 이용하여 집속함으로써 고출력의 레이저 빔을 출력할 수 있다.
이러한 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시에는 고전압 쇼크에 의해 고전압 노이즈가 발생 되며, 상기 발생 된 고전압 노이즈는 레이저발생부의 주변기기에 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
즉, 상기 레이저발생부의 주변기기 중에는 고전압 노이즈에 약한 기기들이 많기 때문에, 상기 고전압 방전시 발생 되는 고전압 노이즈가 주변기기로 유입되면, 주변기기에 연결 및 내장되어 있는 장치 및 부품 등이 파손되거나 주변기기의 동작을 방해하게 되는 문제점이 있다.
그래서 상기 고에너지 레이저 시스템의 레이저발생부 전원과 주변기기 전원을 트랜스포머로 격리시켜 구성할 수 있으나 이 경우에도 고전압 격리에 한계가 있다는 문제점이 있다. 그리고 고전압 노이즈에 약한 주변기기들을 밧데리로 작동시킬 경우에도 지속적인 동작과 관리가 번거롭다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 고에너지 레이저 시스템에서 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 발생 되는 고전압 노이즈로부터 레이저발생부의 주변기기를 보호할 수 있는 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치는 시스템의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부와, 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 상기 전원부로부터 필요한 전원을 공급받아 레이저를 발진하는 레이저발생부 및 상기 레이저발생부의 주변기기를 포함하는 고에너지 레이저 시스템에 있어서, 상기 고전압 방전시 상기 전원부로부터 상기 주변기기에 전원 공급을 차단하고, 전원 공급이 차단된 상기 주변기기에 비상전원을 공급하는 전원공급/차단부를 포함한다.
또한, 상기 전원공급/차단부는 상기 전원부로부터 상기 주변기기에 전원 공급을 차단하는 스위치모듈 및 전원 공급이 차단된 상기 주변기기에 비상전원을 공급하는 무정전전원공급모듈(UPS; Uninterrupted Power Supply)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위치모듈은 상기 UPS로부터 전원을 공급받는 스위치구동모듈 및 상기 스위치구동모듈에 의해 온(on)/오프(off)되는 복수의 마그네트스위치를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 마그네트스위치는 서로 이격되어 동일평면상에서 대향 배치된 복수의 고정접점판 및 상기 복수의 고정접점판으로부터 수평배치되는 수평도체판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 마그네트스위치는 상기 스위치구동모듈에 따라 상기 수평도체판이 기 설정된 범위 내에서 상, 하 운동에 의해 상기 복수의 고정접점판과 접촉하여 온(on) 될 수 있다.
본 발명의 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치는 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 고전압 방전에 필요한 전원을 공급하는 전원부로부터 주변기기에 전원 공급을 차단하고, 전원 공급이 차단된 주변기기에 비상전원을 공급하는 전원공급/차단부를 포함함으로써, 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 발생 되는 고전압 노이즈로부터 레이저발생부의 주변기기를 보호할 수 있다.
도 1의 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치를 나타낸 블록도,
도 2는 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1의 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치는 레이저발생부(11), 레이저발생부의 주변기기(13), 전원부(15), 전원공급/차단부(17) 및 제어부(19)를 포함한다.
상기 레이저발생부(11)는 도시하지는 않았지만 레이저 발생을 위해 고전압 방전을 위한 복수의 트리거 장치를 포함하여 레이저를 발진한다.
예를 들어, 상기 레이저발생부(11)는 전기 방전 가스 레이저로써, 2개의 전극 사이의 고전압 방전이 가스 이득 매질을 여기시키고, 이득 매질을 수용하는 공진 캐비티가 광의 유도 증폭을 허용하면, 그 후, 광은 캐비티로부터 레이저 빔의 형태로 추출되어 레이저를 발진한다. 이러한 레이저발생부(11)는 펄스 모드로 동작된다.
상기 트리거 장치는 레이저 생성 근원인 고전압 에너지를 방전하는 레이저용 고전압 방전신호인 펄스를 발생시키기 위해서, 레이저 발사신호가 인가되면 상기 레이저 발사신호에 의해 트리거된다.
상기 전원부(15)는 레이저발생부(11) 및 주변기기(13)에 필요한 전원을 공급한다. 이때, 상기 레이저발생부(11)는 레이저 발생을 위한 고전압 방전시, 전원부(15)로부터 필요한 전원을 공급받는다.
상기 전원공급/차단부(17)는 스위치모듈(171) 및 무정전전원공급모듈(UPS; Uninterrupted Power Supply)(173)를 포함하며, 전원부(15)와 주변기기(13) 사이에 위치된다. 이러한 상기 전원공급/차단부(17)는 레이저발생부(11)의 고전압 방전시, 주변기기(13)에 전원부(15)로부터의 전원 공급을 차단한다.
이때, 상기 주변기기(13)는 레이저발생부(11)의 고전압 방전시에는 UPS(173)로부터 비상전원을 공급받고, 레이저발생부(11)의 고전압 방전 이외의 경우에는 전원부(15)로부터 전원을 공급받는다.
상기 스위치모듈(171)은 레이저발생부(11)의 고전압 방전시 주변기기(13)에 전원부(15)로부터의 전원 공급이 차단되도록, 제어부(19)의 제어를 받아 스위칭 된다. 예를 들어, 상기 스위치모듈(171)은 제어부(19)의 제어를 받는 스위치구동모듈(1711) 및 상기 스위치구동모듈(1711)에 의해 온(on)/오프(off)되어 전원을 공급 또는 차단하는 복수의 마그네트스위치(1713)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 레이저발생부(11)와 주변기기(13) 간의 격리 효율을 높이기 위하여, 복수의 마그네트스위치(1713)는 서로 직렬로 접속하도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 스위치구동모듈(1711)은 UPS(173)로부터 전원을 공급받는다.
상기 각 마그네트스위치(1713)는 고정접점판(21, 23) 및 수평도체판(31)을 포함한다. 상기 고정접점판(21, 23)은 수평도체판(31)과 평행한 상태로 서로 이격되어 동일평면상에서 대향 배치된다. 그리고 상기 수평도체판(31)은 고정접점판(21, 23)으로부터 수평배치되며, 스위치구동모듈(1711)에 따라 일정거리 범위 내에서 상, 하 운동하여 고정접점판(21, 23)과 접촉하거나 이격된다.
여기서, 상기 각 마그네트스위치(1713)는 고정접점판(21, 23)에 자계를 형성하여 자성을 갖게 될 경우 고정접점판(21, 23)과 수평도체판(31)이 접촉되어 온(on) 상태가 되고, 고정접점판(21, 23)의 자계가 제거되어 자성을 잃게 될 경우 고정접점판(21, 23)과 수평도체판(31)이 이격되어 오프(off) 상태가 된다.
상기 UPS(173)는 도시하지는 않았지만 정류기와 축전지 및 인버터를 포함하여 레이저발생부의 고전압 방전시 주변기기(13)에 비상전원을 공급한다. 즉, 상기 UPS(173)는 레이저발생부의 고전압 방전 이외의 경우에 전원부로부터 공급되는 전원을 축전지에 충전시켜 놓고, 레이저발생부의 고전압 방전시에 축전지에 축적된 전원을 주변기기(13)에 공급한다.
상기 제어부(19)는 예를 들어 원격지에 구비된 컴퓨터일 수 있고, 상기 원격의 컴퓨터를 이용하여 레이저발생부(11)의 동작 상태를 각각 모니터링하여 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(19)는 상기 원격의 컴퓨터와 레이저발생부(11) 간의 전기적 격리를 위해 광섬유(Fiber)(300)를 통하여 제어신호를 전송하여 제어할 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 전원부(15)가 온(on) 되어 있는 상태에서, 제어부(19)는 레이저 발생을 위해 레이저 발사신호를 레이저발생부(11)로 출력한다(S100).
이후, 상기 레이저발생부(11)는 상기 입력받은 레이저 발사신호에 의해 트리거 장치가 트리거되어 레이저용 고전압 방전신호인 펄스를 발생시킨다.
그 다음, 상기 레이저발생부(11)는 전원부(15)로부터 필요한 전원을 공급받아 고전압 방전한다(S200).
이때, 상기 레이저발생부(11)의 고전압 방전시, 제어부(19)는 전원공급/차단부(17)를 제어하여 전원부(15)로부터 주변기기(13)에 전원 공급을 차단하고, UPS(173)로부터 상기 전원 공급이 차단된 주변기기에 전원 공급한다(S200A).
즉, 상기 전원공급/차단부(17)의 스위치구동모듈(1711)은 복수의 마그네트스위치(1713) 중 주변기기(13)와 전원부(15) 사이에 배치된 마그네트스위치(1713)를 오프(off)시키고, 상기 전원공급/차단부(17)의 UPS(173)는 주변기기(13)에 비상전원을 공급한다.
여기서, 상기 스위치구동모듈(1711)에 따라 마그네트스위치(1713)의 고정접점판(21, 23)과 수평도체판(31)이 접촉되어 마그네트스위치(1713)가 온(on)인 상태에서, 상기 주변기기(13)와 전원부(15) 사이에 배치된 마그네트스위치(1713)는 스위치구동모듈(1711)에 따라 고정접점판(21, 23)의 자계가 제거되어 자성을 잃게 되므로, 고정접점판(21, 23)과 수평도체판(31)이 이격되어 오프(off) 상태가 된다.
계속해서, 상기 레이저발생부(11)는 고전압 방전하여 레이저를 발진한다(S300).
이때, 상기 레이저발생부(11)의 고전압 방전 이후, 제어부(19)는 다시 전원부(15)로부터 주변기기(13)에 전원 공급하도록, 전원공급/차단부(17)를 제어한다.
즉, 상기 전원공급/차단부(17)의 스위치구동모듈(1711)은 복수의 마그네트스위치(1713)를 온(on)시키고, 전원부(150는 주변기기(13)에 전원을 공급한다.
여기서, 상기 주변기기(13)와 전원부(15) 사이에 배치된 마그네트스위치(1713)는 스위치구동모듈(1711)에 따라 고정접점판(21, 23)에 자계를 형성하여 자성을 갖게 하므로, 고정접점판(21, 23)과 수평도체판(31)이 접촉되어 온(on) 상태가 된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 실시 예에 따른 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치는 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 고전압 방전에 필요한 전원을 공급하는 전원부로부터 주변기기에 전원 공급을 차단하고, 전원 공급이 차단된 주변기기에 비상전원을 공급하는 전원공급/차단부를 포함함으로써, 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 발생 되는 고전압 노이즈로부터 레이저발생부의 주변기기를 보호할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이나 변형 및 치환이 가능하다.
11: 레이저발생부 13: 주변기기
17: 전원공급/차단부 19: 제어부
21, 23: 고정접점판 31: 수평도체판
171: 스위치모듈 173: UPS
300: 광섬유(Fiber) 1711: 스위치구동모듈
1713: 마그네트스위치

Claims (4)

  1. 시스템의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부와, 고출력의 레이저 빔을 출력하기 위한 고전압 방전시 상기 전원부로부터 필요한 전원을 공급받아 레이저를 발진하는 레이저발생부 및 상기 레이저발생부의 주변기기를 포함하는 고에너지 레이저 시스템에 있어서,
    상기 고전압 방전시 상기 전원부로부터 상기 주변기기에 전원 공급을 차단하고, 전원 공급이 차단된 상기 주변기기에 비상전원을 공급하는 전원공급/차단부를 가지며,
    상기 전원공급/차단부는,
    상기 전원부로부터 상기 주변기기에 전원 공급을 차단하는 스위치모듈; 및
    전원 공급이 차단된 상기 주변기기에 비상전원을 공급하는 무정전전원공급모듈(UPS; Uninterrupted Power Supply)을 포함하고,
    상기 스위치모듈은,
    상기 UPS로부터 전원을 공급받는 스위치구동모듈; 및
    상기 스위치구동모듈에 의해 온(on)/오프(off)되는 복수의 마그네트 스위치를 포함하는 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 마그네트스위치는 서로 이격되어 동일평면상에서 대향 배치된 복수의 고정접점판; 및
    상기 복수의 고정접점판으로부터 수평배치되는 수평도체판; 을 포함하며,
    상기 스위치구동모듈에 따라 상기 수평도체판이 기 설정된 범위 내에서 상, 하 운동에 의해 상기 복수의 고정접점판과 접촉하여 온(on) 되는 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치.
KR1020140088318A 2014-07-14 2014-07-14 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치 KR101628196B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140088318A KR101628196B1 (ko) 2014-07-14 2014-07-14 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140088318A KR101628196B1 (ko) 2014-07-14 2014-07-14 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160008313A KR20160008313A (ko) 2016-01-22
KR101628196B1 true KR101628196B1 (ko) 2016-06-09

Family

ID=55308852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140088318A KR101628196B1 (ko) 2014-07-14 2014-07-14 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101628196B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211227A1 (de) * 2021-10-05 2023-04-06 Carl Zeiss Meditec Ag Zwischenspeicher zur zyklischen Leistungsglättung und ophthalmologischen Lasertherapiesystem mit einem Zwischenspeicher

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016711A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Crawford Ian D. High-power pulsed laser diode driver
JP2003076447A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Densei Lambda Kk 電源管理装置及び電源管理システム
US20080269729A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Carl Zeiss Meditec Ag Uninterrupted power supply, especially for a refractive laser

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3846573B2 (ja) * 2002-06-14 2006-11-15 三菱電機株式会社 レーザ加工装置及び該加工装置の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016711A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Crawford Ian D. High-power pulsed laser diode driver
JP2003076447A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Densei Lambda Kk 電源管理装置及び電源管理システム
US20080269729A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Carl Zeiss Meditec Ag Uninterrupted power supply, especially for a refractive laser

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160008313A (ko) 2016-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101838703B1 (ko) 펄싱된 가스 방전 레이저의 고 정밀 동기화
US7986505B2 (en) Dual power source pulse generator for a triggering system
JP2017515035A (ja) コロナ点火電力信号の分配
JP2008118837A (ja) 半導体スイッチを利用したパルス電源装置
TW201610605A (zh) 輻射源
KR20120096453A (ko) 개선된 입자 가속기 및 입자 가속기용 자기 코어 장치
KR101937120B1 (ko) 회로 보호 디바이스와 사용하기 위한 용량 검사 및 전압 감시 회로
KR101628196B1 (ko) 고에너지 레이저 시스템에서 주변기기 보호장치
RU2710432C1 (ru) Способ эксплуатации высоковольтной импульсной системы
US10476239B2 (en) High energy ignition generator for a gas turbine
US10389081B2 (en) System and method for modulating laser pulses
CN104144551A (zh) 一种可控脉冲发射冷阴极x光机高压电源系统
TWI644751B (zh) Laser source and laser processing device using laser source
RU2004136309A (ru) Устройство и способ для отпирания искрового промежутка
CN105900299B (zh) 具有火花隙的过压保护装置
KR101727548B1 (ko) 고에너지 레이저 시스템에서 트리거 수신 수단의 전원 공급 장치 및 그 공급 방법
US10278276B2 (en) Short pulse neutron generator
Ravidà et al. Performance of the crowbar of the LHC high power RF system
KR101697175B1 (ko) 고에너지 레이저 시스템에서 플래쉬 램프 방전전류 측정장치의 보호장치
KR102267859B1 (ko) 트리거 유닛 및 심머 유닛을 이용한 방전용 스위치 보호를 위한 제논램프 장치
RU2549171C1 (ru) Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов
JP2015173026A (ja) 漏電警報付遮断器
KR101531649B1 (ko) 자이로트론 전원 장치 및 이를 이용한 전원 공급 방법
KR101299194B1 (ko) 고전압전원공급기를 보호하기 위한 장치
JP2020035629A (ja) 電流制御電極付遮断器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant