| 主权项 |
1.一种雷射系统之电源装置,可供驱动含氦气或不含氦气雷射系统之雷射激发装置以产生雷射输出,该电源装置包括:一整流电路耦接至一外加交流电源;一电压整形电路,并联耦接至该整,电路之输出以输出一直流电压;一开关切换电路,亦并联耦接至该整流电路之输出,并与该电压整形电路并联耦接以在选定频率下输出方波电源;以及一变压器装置,具有一次侧线圈绕组与二次侧线圈绕组,该一次侧线圈之输入两节点系被耦接至该开关切换电路之输出,该二次侧线圈之输出两节点与所有隐含的寄生电容与分布电容而与放电管结合成一体,形成一种激发雷射装置的共振放电电源;其中该变压器线缠绕方式,使其隐含有极大的漏电感、杂散电容,并与导线的分布电容、放电管机械结构分布电容,以及放电管材料与热涂层金属外部电极面积和厚度决定的电容値,共同界定一等效的共振放电网路,此共振放电网路的共振频率约等于雷射激励频率,以使该等效共振放电网路在无裁时提供一个大电压增益,用来游离雷射工作气体,并在重载时自动调节随负载而变动的电压增益,以供给二氧化碳雷射操作在氦气式不含氦气的状态下,达成雷射的启动、稳态操作与最佳的雷射输出效率。2.如申请专利范围第1项之电源装置,其中该整流电路系为一桥式二极体全波整流电路。3.如申请专利范围第2项之电源装置,其中该电压整形电路系为串联的两电容器。4.如申请专利范围第3项之电源装置,其中该开关切换电路系为串联的两半导体开关切换元件。5.如申请专利范围第4项之电源装置,其中该变压器之一次线圈绕组之两输入节点系分别被耦接至该两串联之整流电容之连结中点与该两串联之半导体开关切换元件之连结中点。6.如申请专利范围第1项之电源装置,其中该变压器具有泄漏电感与线圈绕组的线间分布电容,此变压器泄漏电感値为共振放电电网路的谐振频率 中之电感値。7.如申请专利范围第6项之电源装置,其中共振放电网路谐振频率的电容C値包含放电管机械结构本体对大地电容与传输电缆线电容,和雷射放电管材料与热涂层金属外部电极面积、厚度决定的电容値。8.如申请专利范围第1项之低氦气或无氦气含量的射电源装置,其激发雷射频率要满足 ,其中Ud是电子平均漂移速度,f是激发频率,D是放电管直径。9.如申请专利范围第1项之电源装置,其中该雷射系统系为二氧化碳雷射系统。10.如申请专利范围第9项之电源装置,其中该雷射激发装置系为充填有二氧化碳与氮气的放电管。11.如申请专利范围第10项之电源装置,其中该雷射激发装置系为充填有二氧化碳与氮气但不含氦气的放电管。12.如申请专利范围第1项之电源装置,其中该功率半导体开关元件为电晶体或场效电晶体,或为静态感应电晶体或IGBT。13.如申请专利范围第1项之电源装置,其可以操作而连续性或脉冲性地输出雷射光。图式简单说明:第一图显示一次侧共振的并联共振电路一个例子的线路图;第二图显示第一图中于一次侧共振的并联共振电路的简化等效电路;第三图显示于二次侧共振的并联共振电路的简化等效电路,包含雷射激发放电管中的等离子体串联等效电阻;第四图显示第一图的等效电路在雷射放电管气体游离激发后发生并联共振状态的等效电路;第五图显示并联共振在放电管气体游离前后,对电压增益测量得到的一曲线图;第六图显示并联共振电源在变压器二次侧测量得到的电压电流弦式波形;以及第七图显示在总气压不变,二氧化碳与氮气比例固定在1:17的条件下,输入电功率对雷射输出功率曲线图。 |
