RU2265938C1 - Laser pumping device - Google Patents
Laser pumping device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265938C1 RU2265938C1 RU2004106203/28A RU2004106203A RU2265938C1 RU 2265938 C1 RU2265938 C1 RU 2265938C1 RU 2004106203/28 A RU2004106203/28 A RU 2004106203/28A RU 2004106203 A RU2004106203 A RU 2004106203A RU 2265938 C1 RU2265938 C1 RU 2265938C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- capacitor
- laser
- power source
- diode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано при формировании импульсов поджига лазеров.The present invention relates to the field of pulsed technology and can be used in the formation of pulses of laser ignition.
Известно лазерное технологическое устройство, содержащее конденсатор для накопления постоянного заряда, несколько цепей для выбора величины реактивного сопротивления, конденсатор, который заряжается зарядом конденсатора через цепи, лампу, которая под действием заряда, накопленного конденсатором, вызывает лазерное излучение генератора, при выборе цепи изменяются величина заряда, накапливаемого конденсатором, и мощность лазерного излучения [1].A laser technological device is known, which contains a capacitor for storing a constant charge, several circuits for selecting the reactance value, a capacitor that is charged by the capacitor through the circuit, a lamp that, under the action of the charge accumulated by the capacitor, causes the laser radiation of the generator, when the circuit is selected, the charge accumulated by a capacitor, and the power of laser radiation [1].
Известно устройство для возбуждения лазера, содержащее генератор, генерирующий импульсы А для пуска тиристорного переключателя источника питания лампы для накачки лазера, схему задержки, задерживающую на установленный временной интервал выходные импульсы генератора и дающую импульсы В для поджига лампы, логическую схему, на два входа которой поступают импульсы А, В и которая дает выходные сигналы только в том случае, когда в схему введен только импульс В [2].A device for exciting a laser is known, comprising a generator generating pulses A for starting the thyristor switch of a lamp power source for pumping a laser, a delay circuit delaying the output pulses of the generator by a set time interval and giving pulses B for igniting the lamp, a logic circuit with two inputs pulses A, B and which gives output signals only if only pulse B is introduced into the circuit [2].
Недостатком известных устройств является низкая эффективность при работе в частотном режиме.A disadvantage of the known devices is the low efficiency when operating in the frequency mode.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому изобретению является генератор импульсов, содержащий последовательно соединенные источник питания, зарядную цепь с высоковольтным вентилем и накопитель, выход которого через управляемую разрядную лампу подключен к нагрузке, к выходу накопителя подключен блок контроля уровня напряжения заднего фронта импульса на накопителе, а его выход подключен к управляющему электроду разрядной лампы [3].The closest technical solution (prototype) to the proposed invention is a pulse generator containing a power supply connected in series, a charging circuit with a high-voltage valve and a drive, the output of which is connected to a load through a controlled discharge lamp, and a voltage trailing edge voltage level control unit is connected to the drive output drive, and its output is connected to the control electrode of the discharge lamp [3].
Недостатком известного устройства является низкая его эффективность при работе в частотном режиме с формированием импульса накачки заданной длительности с уменьшением времени отключения лампы.A disadvantage of the known device is its low efficiency when operating in the frequency mode with the formation of a pump pulse of a given duration with a decrease in the lamp turn-off time.
С помощью предлагаемого технического решения достигается новый технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования накачки лампы ОКГ за счет увеличения выходной мощности ОКГ.Using the proposed technical solution, a new technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency of the use of pumping of the OKG lamp by increasing the output power of the OKG.
В соответствии с предлагаемым изобретением технический результат достигается тем, что устройство для накачки ОКГ, содержащее источник питания, трансформатор поджига и лампу импульсную, дополнительно содержит N цепей из последовательно соединенных диода и конденсатора и подключенных к источнику питания, N тиристоров, включенных между лампой импульсной и катодом соответствующего диода каждой из N цепей, а также параллельно подключенный диод развязки, конденсатор шунтирующий и соединенные между собой ключ и дроссель, при этом диод развязки включен параллельно лампе импульсной и вторичной обмотке трансформатора поджига, связанных между собой, и каждой из N последовательно соединенных цепей конденсатора и тиристора.In accordance with the invention, the technical result is achieved in that the device for pumping the laser, containing a power source, an ignition transformer and a pulsed lamp, further comprises N circuits from a diode and a capacitor connected in series, and N thyristors connected between the pulsed lamp and the cathode of the corresponding diode of each of the N circuits, as well as a parallel-connected isolation diode, a capacitor shunting and interconnected key and inductor, while the diode is isolated and connected in parallel with the lamp and the secondary winding of the pulse transformer ignition interconnected, and each of the N series-connected capacitor and a thyristor circuit.
Кроме того, источник питания выполнен в виде емкостного накопителя.In addition, the power source is made in the form of a capacitive storage.
Кроме того, источник питания выполнен в виде аккумуляторной батареи.In addition, the power source is made in the form of a battery.
Кроме того, ключ выполнен в виде тиристора.In addition, the key is made in the form of a thyristor.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для накачки ОКГ, на фиг.2 - электрическая схема устройства, на фиг.3 - временная диаграмма импульса напряжения на нагрузке.Figure 1 presents a block diagram of the proposed device for pumping laser, figure 2 - electrical diagram of the device, figure 3 is a timing diagram of the voltage pulse on the load.
Устройство для накачки ОКГ содержит источник питания 1, трансформатор поджига 2, вторичная обмотка которого соединена с лампой импульсной 3; N цепей, состоящих каждая из последовательно соединенных конденсатора 4 и диода 5 и подключенных каждая параллельно источнику питания 1; N тиристоров 6, каждый из которых установлен между катодом соответствующего диода 5 и лампой импульсной 3; а также последовательно соединенные ключ 7 и дроссель 8, подключенные параллельно конденсатору шунтирующему 9, параллельно диоду развязки 10 и параллельно лампе импульсной и вторичной обмотке трансформатора поджига.The OKG pumping device comprises a power source 1, an ignition transformer 2, the secondary winding of which is connected to a
Устройство для накачки ОКГ работает следующим образом.The device for pumping the laser works as follows.
Осуществляется заряд каждого из N конденсаторов 4 от источника питания 1 до их номинального значения. С помощью импульса, сформированного трансформатором поджига 2, лампа импульсная 3 приводится в проводящее состояние, открывается первый из N тиристоров 6 и первый из N конденсаторов 4 осуществляет сброс энергии первого конденсатора на лампу импульсную 3, осуществляя накачку.Each of the N capacitors 4 is charged from a power source 1 to their nominal value. Using the pulse generated by ignition transformer 2, the
Через определенную задержку времени включается второй из N тиристоров 6, подключая второй из N заряженных конденсаторов 2 к лампе импульсной 3 и отключая первый конденсатор. Таким образом посредством поочередного включения тиристоров 6 происходит поочередное подключение заряженных конденсаторов 4 к лампе импульсной 3, формируя на ней импульс поджига требуемой длительности и мощности.After a certain time delay, the second of N thyristors 6 is turned on, connecting the second of N charged capacitors 2 to the
При открывании ключа 7 происходит шунтирование лампы импульсной 3 по току и перезаряд конденсаторов 4. В результате смены полярности напряжения на тиристорах происходит их быстрое закрывание, а задний фронт импульса накачки укорачивается. Это позволяет значительно снизить время разряда конденсаторов на импульсную лампу, следовательно, увеличить частоту повторения включения генерации лампы, что приводит к повышению выходной мощности ОКГ. Кроме того, разряд первого конденсатора 4 осуществляется не до нуля, а до Uпорог.~1,5 кВ, что позволяет начинать его последующий заряд не с нулевого значения, а с Uпорог, экономя тем самым расход энергии источника питания 1. Для накачки лампы ОКГ необходим источник питания мощностью в несколько меговатт (в зависимости от типа лампы), который может быть построен на основе химических источников тока по комбинированной схеме с использованием в качестве обострителя мощности и источника высоковольтного напряжения батарей молекулярных конденсаторов, выполняющих функции буферного источника энергии для заряда молекулярных конденсаторов. Батареи молекулярных конденсаторов создаются на базе емкостных накопителей типа МНЭ - 3/60 или 24ПП - 30/0,003; аккумуляторные батареи - 10НКБ - 90, как буферный источник энергии.When the key 7 is opened, the
Диоды 5 обеспечивают взаимную развязку конденсаторов 4 при работе от одного источника питания, исключая тем самым необходимость использования второго источника питания. Для реализации предложенной схемы накачки могут быть использованы диоды Д133-400-40. В качестве тиристоров - Т273-1250-40. Трансформатор поджига 2 представляет собой импульсный трансформатор, на первичную обмотку которого подается импульс U1=4,5 кВ длительностью 3,4 мкс, а на вторичной обмотке формируется импульс поджига U2=30-35 кВ той же длительности. Защита схемы от высоковольтного импульса поджига осуществляется с помощью шунтирующего конденсатора 9, который может быть выполнен на основе конденсатора КВИ-4700-12 кВ. В качестве конденсаторов 4 могут быть использованы конденсаторы типа К75-40.Diodes 5 provide mutual isolation of capacitors 4 when operating from a single power source, thereby eliminating the need for a second power source. To implement the proposed pump circuit, diodes D133-400-40 can be used. As thyristors - T273-1250-40. Ignition transformer 2 is a pulse transformer, on the primary winding of which a pulse U1 = 4.5 kV with a duration of 3.4 μs is supplied, and an ignition pulse U2 = 30-35 kV of the same duration is formed on the secondary winding. The circuit is protected from a high-voltage ignition pulse using a shunt capacitor 9, which can be made on the basis of the capacitor KVI-4700-12 kV. As capacitors 4, K75-40 type capacitors can be used.
Предложенная схема накачки лампы ОКГ позволяет осуществлять работу импульсной лампы с частотой 25-30 Гц, в то время, как известные схемы позволяют работать с частотой 2-3 Гц.The proposed pump circuit of the OKG lamp allows the operation of a pulsed lamp with a frequency of 25-30 Hz, while the known schemes allow you to work with a frequency of 2-3 Hz.
Из вышеприведенного следует, что предложенные технические решения имеют следующие преимущества по сравнению с известными.From the above it follows that the proposed technical solutions have the following advantages compared to the known ones.
1. Обеспечение частотного режима работы ОКГ за счет уменьшения времени отключения лампы с увеличением частоты повторения генерации лампы.1. Ensuring the frequency mode of operation of the laser by reducing the time off the lamp with an increase in the frequency of repetition of the generation of the lamp.
2. Увеличение выходной мощности ОКГ.2. An increase in the output power of the laser.
3. Экономное расходование энергии источника питания за счет неполного разряда конденсаторов.3. The economical consumption of energy from the power source due to the incomplete discharge of capacitors.
4. Формирование импульсов накачки требуемой длительности и мощности.4. The formation of pump pulses of the required duration and power.
Следовательно, предложенное устройство при использовании дает новый технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования устройства накачки импульсной лампы ОКГ.Therefore, the proposed device when used gives a new technical result, which consists in increasing the efficiency of the use of the pumping device for a pulsed laser lamp.
По материалам заявки в данное время на предприятии изготовлен макетный образец устройства, который при испытаниях подтвердил достижение вышеуказанного технического результата.Based on the application materials, a prototype device was manufactured at the enterprise at the time, which, when tested, confirmed the achievement of the above technical result.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Япония, заявка № 58-45839, МКИ Н 01 S 3/092, 1983 г.1. Japan, application No. 58-45839, MKI H 01
2. Япония, заявка № 56-52473, МКИ Н 01 S 3/092, 1981 г.2. Japan, application No. 56-52473, MKI H 01
3. Авторское св. СССР № 785962, МКИ Н 03 К 3/53, 1980 г. (прототип).3. Copyright sv. USSR No. 785962, MKI N 03
4. Белостоцкий Б.Р. и др. "Основы лазерной техники" под ред. Ак. Прохорова А.М., Москва: Сов. Радио, 1972 г.4. Belostotsky B.R. et al. "Fundamentals of Laser Engineering", ed. Ak. Prokhorova A.M., Moscow: Sov. Radio, 1972
5. Шмелев К.Д., Королев Г.В. "Источники электропитания лазеров" под ред. Вакуленко В.М., Москва: Энергоиздат, 1981 г.5. Shmelev KD, Korolev GV "Laser Power Supplies" ed. Vakulenko V.M., Moscow: Energy Publishing House, 1981
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106203/28A RU2265938C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Laser pumping device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106203/28A RU2265938C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Laser pumping device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106203A RU2004106203A (en) | 2005-08-10 |
RU2265938C1 true RU2265938C1 (en) | 2005-12-10 |
Family
ID=35844839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106203/28A RU2265938C1 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Laser pumping device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2265938C1 (en) |
-
2004
- 2004-03-02 RU RU2004106203/28A patent/RU2265938C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106203A (en) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2007115068A (en) | IGNITION DEVICE | |
RU2265938C1 (en) | Laser pumping device | |
RU2265937C1 (en) | Laser pumping device | |
RU2265935C1 (en) | Laser pumping device | |
RU2449868C2 (en) | Thyristor power supply for arc welding | |
RU2265936C1 (en) | Laser pumping device | |
RU2307462C1 (en) | Device for powering impulse lamps | |
RU2265939C1 (en) | Device for powering optical quantum generator | |
RU2265934C1 (en) | Laser pumping device | |
RU55233U1 (en) | PULSE LAMP POWER SYSTEM (OPTIONS) | |
SU547914A1 (en) | Device for charging the battery with asymmetric current | |
SU1018202A1 (en) | Pulsed modulator | |
RU46402U1 (en) | GAS DISCHARGE PULSE SOURCE OF OPTICAL RADIATION | |
SU923010A1 (en) | Current pulse generator | |
SU1132375A1 (en) | Current pulse generator | |
SU1499472A1 (en) | D.c. gate | |
SU543106A1 (en) | Constant voltage regulator | |
SU418963A1 (en) | PULSE GENERATOR FOR POWER SUPPLY ELECTRON SOURCE | |
SU917312A1 (en) | Pulse generator | |
SU764116A2 (en) | Pulse modulator | |
SU1664123A3 (en) | Pulse generator | |
SU539354A1 (en) | Condenser Battery Charger | |
SU1629968A1 (en) | Pulse power supply | |
SU1460774A1 (en) | Pulsed luminaire | |
SU1448392A1 (en) | Supply device for pulsed gas-discharge lamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090303 |