发明名称 放电激发型脉波雷射装置
摘要 一种放电激发式脉波雷射装置包含有主放电电极与辅助放电电极。为使施于该辅助放电电极之电压急剧升高而未造成任何可观之时间后滞,串联连接至第一充电电容之反应器系藉由第一可饱和反应器19以及又插入串联至第二充电电容之第二可饱和反应器所构成。在开关之杂散电感与电阻元件变为最小之后,可饱和反应器之电感则首先减少,而后接着为第一可饱和反应器电感之减少。电晕与主放电之电压升高之幅度可各设为高值,由是加速预离子化以使主放电均匀地发生。注入主放电之能量则增加,雷射输出功率及振荡效率乃有所加强。
申请公布号 TW289873 申请公布日期 1996.11.01
申请号 TW084111076 申请日期 1995.10.20
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 中谷元;南谷靖史
分类号 H01S3/131 主分类号 H01S3/131
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1. 一种放电激发式脉波雷射装置,包括有:一对第一及第二主放电电极,其系相对设置以于其间产生主放电;辅助放电电极,其系置于该第二主放电电极附近以于该第二主放电电极及该辅助放电电极间产生电晕放电;第一脉波产生电路,其系连接至第一及第二主放电电极以施加类脉波电压以于该第一及第二主放电电极间产生主放电;第二脉波产生电路,其系连接该第二主放电电极与该辅助放电电极以施加类脉波电压以放该第二主放电电极与该辅助放电电极间产生电晕放电;切换装置,其系用于控制由该第一脉波产生电路施加至该第一及第二主放电电极之电压与控制由该第二脉波产生电路施加至该第二主放电电极与该辅助放极之电压二者的施加与中止;第一可饱和反应器,其系连接于该切换装置与该第一脉波产生电路间;以及第二可饱和反应器,其系连接于该切换装置与该第二脉波产生电路间。2. 一种放电激发式脉波雷射装置,包括有:一对第一及第二主放电电极;其系相对设置以于其间产生主放电;辅助放电电极,其系置于该第二主放电电极附近以于该第二主放电电极及该辅助放电电极间产生电晕放电;第一脉波产生电路,其系连接至第一及第二主放电电极以施加类脉波电压以于该第一及第二主放电电极间产生主放电;第二脉波产生电路,其系连接于该第二主放电电极与该辅助放电电极以施加类脉波电压以放该第二主放电电极与该辅助放电电极间产生电晕放电;切换装置,其系用于控制由该第一脉波产生电路施加至该第一及第二主放电电极之电压与控制由该第二脉波产生电路施加至该第二主放电电极与该辅助放电电极之电压二者的施加与中止;可饱和变压器,其系插于该切换装置与该第一及第二脉波产生电路间,并具有连接于该切换装置及该第一脉波产生电路间之主绕组,以及具有连接至该第二脉波产生电路之副绕组。3. 根据申请专利范围第1项之放电激发式脉波雷射装置,该第一脉波产生电路包含有用于主放电之第一充电电容,其系串联连接于该第一主放电电极与该第一可饱和反应器间,以及包含有第一充电电路元件与连接于该第一主放电电极与该第二主放电电极间之尖峰电容二者之并联连接;该第二脉波产生电路包含有连接于该辅助放电电极与该第二可饱和反应器间之第二充电电容;该装置又包括连接于该第二主放电电极与该辅助放电电极间之第二充电电路元件;其中该第一及第二充电电容首先于该切换装置之开启状态下加以充电,而随后将该切换装置闭合以减少该第二可饱和反应器之电感而藉以允许跨施于该辅助放电电极与该第二主放电电极之电压升高而用于造成电晕放电在该辅助放电电极与该第二主放电电极间发生而藉以为位于该第一主放电电极与第二主放电电极间之空间带来预离子化效应,且而后该切换装置乃完全闭合以允许该第一可饱和反应器之电感减少以使主放电可在该第一主放电电极与该第二主放电电极间发生。4. 如申请专利范围第1项之放电激发式脉波雷射装置,其中该第二脉波产生电路包含:第二充电电容,其系串联插入于该第二可饱和反应器及该辅助放电电极间;第三可饱和反应器,其系连接于该辅助放电电极与该第二可饱和反应器及该第二充电电容之串联连接之间;第三充电电路元件,其系插入于该辅助放电电极与该第二主放电电极间;第一电荷转换电容与第二充电电路元件之并联连接,该第一电荷转换电容具有一端连接至介于该第二可饱和反应器与该第二充电电容与该第三可饱和反应器之串联连接间之接合处,而该第一电荷转换电容之另一端则连接至该第二主放电电极。5. 如申请专利范围第4项之放电激发式脉波雷射装置,其中复数个可饱和反应器系串联连接于该第三可饱和反应器与该辅助放电电极间;其中如该等复数个可饱和反应器之相同数目之电荷转换电容分别连接于该第二主放电电容与该第三可饱和反应器与该复数个可饱和反应器之一的接合处间以及该等复数个可饱和反应器之诸接合处间。6. 如申请专利范围第2项之放电激发式脉波雷射装置,该第一脉波产生电路包含有串联连接于该第一主放电电极与该可饱和变压器主绕组间之第一充电电容,以及第一充电电路元件与连接于该第一主放电电极与该第二主放电电极间之尖峰电容二者之并联连接;该第二脉波产生电路包含有插入于该辅助放电电极与该可饱和变压器间之连接导体;其中于在该切换装置开启状态中将该第一充电电容充电之后,该切换装置乃闭合以允许电晕放电首先于该辅助放电电极与该第二主放电电极间发生,由是于位于该第一及第二主放电电极间之空间带来预离子化,且而后该切换装置乃完全闭合以允许该可饱和变压器之电感减少以使主放电可于该第一及第二主放电电极间发生。7. 一种放电激发式脉波雷射装置,其包括:一对第一及第二主放电电极,其相对设置以于其间产生主放电;辅助放电电极,其系置于该第二主放电电极附近而用于在该第二主放电电极与该辅助放电电极间产生电晕放电;第一脉波产生电路,其系连接至该第一及第二主放电电极而用于为在该第一及第二主放电电极之主放电而施加类脉波电压;第二脉波产生电路,其连接该至第二主放电电极与该辅助放电电极而用于为在该第二主放电电极与该辅助放电电极间产生电晕放电而施加类脉波电压;切换脉波产生装置,其用于控制由该第一脉波产生电路施加至该第一与第二主放电电极之电压以及由该第二脉波产生电路施加至该第二主放电电极与该辅助放电电极之电压二者之施加及中止;可饱和变压器,其连接于该脉波产生装置与该第一及第二脉波产生电路间;以及第一充电电容,其跨接于该切换脉波产生装置之二端。8. 如申请专利范围第7项之放电激发式脉波雷射装置,该第一脉波产生电路包含有具有一端连接至介于该可饱和变压器主绕组与该第一主放电电极间之接合处之尖峰电容,而该尖峰电容之另一端连接于介于该切换脉波产生装置与该第二主放电电极间之接合处;该第二脉波产生电路包含有连接于该可饱和变压器副绕组二端之间的第二充电电容以及连接于该可饱和变压器副绕组与该辅助放电电极间之可饱和反应器;该装置又包括充电电路元件,其连接于该第二主放电电极与该辅助放电电极间;其中在藉该第一充电电容与该可饱和变压器而将该第二充电电容充电以回应由该切换脉波产生装置所提供之切换类脉波电压之后,该可饱和变压器之电感及该可饱和反应器之电感乃减少以允许电压在该辅助放电电极与该第二主放电电极间升高,而并允许电压在该第一主放电电极与该第二主放电电极间升高。9. 如申请专利范围第3项之放电激发式脉波雷射装置,其中该第二脉波产生电路又包含串联连接于该第二充电电容与该辅助放电电极间之延迟电路而用于导致跨施于该辅助放电电极与该第二主放电电极间之类脉波电压升高之时序与跨接于该第一及第二主放电电极间之类脉波电压升高之时序恰好相合。10. 如申请专利范围第4项之放电激发式脉波雷射装置,其中该第二脉波产生电路又包含串联连接于该第三可饱和反应器与该辅助放电电极间之延迟电路而用于导致跨施于该辅助放电电极与该第二主放电电极间之类脉波电压升高之时序与跨接于该第一及第二主放电电极间之类脉波电升高之时序恰好相合。11. 如申请专利范围第2项之放电激发式脉波雷射装置,该第一脉波产生电路包含有串联连接于该第一主放电电极与该可饱和变压器主绕组间之第一充电电容,以及连接于该第一及第二主放电电极间之第一充电电路元件;该第二脉波产生电路包含有串联连接于该辅助放电电极与该可饱和变压器副绕组间之延迟电路而用于导致跨施于该辅助放电电极与该第二主放电电极之类脉波电压升高之时序与跨施于该第一及第二主放电电极之类脉波电压升高之时序恰好相合。12. 如申请专利范围第1项之放电激发式脉波雷射装置,其中该辅助放电电极系以类似条杆之架构而加以设置并涂覆有绝缘材料并置于该第二主放电电极附近之至少一侧并与其相对之处。图示简单说明:第1图为电路图,其概略展示根据本发明第一实施例之放电激发式脉波雷射装置之一般配置;第2图为电压波形图,其展示图示于第1及第5图之放电激发式脉波雷射装置之操作情形;第3图为显示根据本发明第二实施例之放电激发式脉波雷射装置之一般配置的电路图;第4图为电压波形图,其系展示图示于第3及第10图之放电激发式脉波雷射装置之运作情形;第5图为展示根据本发明第三实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第6图为展示根据本发明第四实施之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第7图为展示图示于第6图之放电激发式脉波雷射装置操作情形之电压波形图;第8图为展示根据本发明第五实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第9图为展示图示于第8图之放电激发式脉波雷射装置之操作情形之电压波形图;第10图为显示根据本发明第六实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第11图为概略展示根据本发明第七实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第12图为展示根据本发明第八实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第13图为展示图示于第12.14及15图之放电激发式脉波雷射装置操作情形之电压波形图;第14图为展示根据本发明第实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第15图为展示根据本发明第十实施例之放电激发式脉波雷射装置架构之电路图;第16图为根据本发明另一实施例之电极构造之上视平面图;第17图为展示传统已知之放电激发式脉波雷射装置之电路图;第18图为展示相同操作情况之波形图;第19图为展示图示于第17图之传统放电激发式脉波雷射装
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