DE3606578A1 - Anordnung zur stromversorgung eines laserrohres - Google Patents

Anordnung zur stromversorgung eines laserrohres

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DE3606578A1
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excitation
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laser tube
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DE19863606578
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Antoine Dr. Hégenheim Hirth
Antoine Saint-Louis Simon
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Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
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Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser

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Description

SCHWABE · SANDMAIR · MARX
STUNTZSTRÄSSe'i? "BCJ)O frtÜNGHEN K)" * ; · ' * J *S R Π R ζ 7 ß
Anwaltsakte 34 846 VII
Deutsch-Französisches - Forschungsinstitut Saint-Louis
12, rue de L1Industrie
68301 Saint-Louis
Frankreich
ANORDNUNG ZUR STROMVERSORGUNG EINES LASERROHRES
* (089)968272-74 Telekopierer: (089) 983049 Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)
Telex- 524560 Swan d KaIIe Infotec 6350 Gr. II + III Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM
Deutsche Bank München 3743440 (BLZ 70070010) Postgiro München 65343-808 (BLZ 70010080)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Stromversorgung eines Laserrohres, insbesondere eines Rohres für Gas- oder Metalldampflaser.
• / Wan weiss, dass es zum Betrieb eines Laserrohres notwendig
ist, zuerst eine Vorionisation des Lasermediums durchzufuhren und danach den Laser durch einen in das vorionisierte Plasma eingespeisten Hochleistungsimpuls anzuregen. Dies erfolgt in einem Zeitintervall, in dem eine Populationsinversion erzielt werden kann, d.h. eine Molekülverschiebung hin zu einem angeregten Zustand, bei dem die Anzahl der angeregten Moleküle grosser ist als die Anzahl der Moleküle auf niedrigerem Energieniveau. Die Laseremission entsteht bei der Rückkehr der angeregten Moleküle auf ihr niedrigeres Energieniveau.
Im Falle der Gaslaser mit transversaler Anregung wie z.B. Exzimerlaser werden häufig Röntgenstrahlen oder UV-Strahlen für die Vorionisation des Lasermediums verwendet. Die Anordnungen zur Vorionisation mittels Röntgen- oder UV-Strahlen sind jedoch kostspielig und erhöhen den Raumbedarf der Laseranlage. Hinzu kommt, dass im Falle der Metalldampflaser aufgrund der hohen Entladungsfrequenz (1 bis 100 kHz), des schwachen Entladestroms (100 bis 1000 A) und der longitudinalen Anregungsart, d.h. des Anlegens des elektrischen Feldes parallel zur Auskopplungsrichtung des Laserstrahls keine Vorionisation durch Röntgen- oder UV-Strahlen verwendet werden kann. Bei Lasern dieses Typs wird die Vorionisation durch Verwendung eines Teils der elektrischen Entladung erzielt. Während der Vorionisationsphase wird die von einem Schwingkreis gelieferte Energie zum Teil in einem Kondensator gespeichert. Dieser entlädt sich in das Laserrohr sobald die Entladung in diesem beginnt. Jedoch
kann die Entladung des Speicherkondensatores nicht gesteuert werden und es kann vorkommen, dass im Augenblick der Entladung das Plasma nicht ausreichend vorionisiert ist. In diesem Falle ist die Impedanz des Laserrohres nicht günstig für eine Optimierung der Entladungsparameter wie z.B. elektrisches Feld (dessen Optimum zwischen 100 und 200 V/cm liegt) oder die in das Plasma eingespeiste Energiedichte (deren Optimum 1 mJ/cn? beträgt).
Darüberhinaus, wenn man mit Metalldampf lasern eine hohe Laserleistung erzielen will, muss notwendigerweise das Volumen des Laserrohres vergrössert werden. Man stellt dann einen Abfall der auskoppelbaren Laserenergie pro Volumeneinheit des Plasmas fest. In diesem Fall gilt folgendes:
a) die Volumenrekombination im Plasma dauert langer und es wird nötig mit niedrigeren Entladefrequenzen zu arbeiten. Dies bringt, einen Verlust der restlichen Vorionisation mit sich, die sich normalerweise aus der Wiederhol frequenz ergibt. Die Zeit bis zum Aufbau der Entladung im Rohr wird deshalb immer langer;
b) der Anregungskreis muss eine Leistung proportional zum Rohrvolumen liefern. Dies steht im Widerspruch zur Verringerung der Entladungsfrequenz }
c) wenn die Abmessungen des Laserrohres vergrössert werden, nimmt die Rohr induktivität zu und der Widerstand verringert sich. Als Folge davon nimmt die Stromanstiegszeit zu und liegt allgemein über dem maximalen Zeitintervall von ca. 50 ns während dem die Populationsinversion bestehen kann.
O Ein Ziel vorliegender Erfindung ist es, eine Anordnung zur
Stromversorgung eines Laserrohres, insbesondere eines Gaslaserrohres vorzuschlagen, die eine geeignete Vorionisation des Lasermediums und eine Entladung mit rascher Anregung im Laserrohr erlaubt.
Hinsichtlich des Erreichens dieses Zieles wird entsprechend der Erfindung eine Anordnung zur Stromversorgung eines Laserrohres mit Mitteln zur Impulsbildung und -auslösung vorgesehen, dadurch
gekennzeichnet, dass sie einen Vorionisationskreis enthält um einen Vorionisationsimpuls zu bilden, einen Anregungskreis zum Bilden eines Anregungsimpulses und Mittel zur Synchronisation des Vorionisations- und des Anregungsimpulses.
Somit bringt der Vorionisationsimpuls das Entladungsrohr in einen günstigen Zustand und der Anregungsimpuls gewährleistet im Lasermedium eine Populationsinversion in dem erforderlichen Zeitintervall.
Nach einer vorteilhaften Version der Erfindung enthalten die Synchronisationsvorrichtungen einen auslösbaren Schalter, zwischen Vorionisationskreis und Anregungskreis.
Somit wird der Zeitpunkt für die Anregungsentladung einfach durch das Auslösen des Schalters bestimmt.
Nach einer bevorzugten Version der Erfindung ist der auslösbare Schalter ein Magnetschalter. Somit erfolgt das Auslösen des Schalters automatisch durch Sättigung des Kerns dieses Schalters.
Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung sieht man Regelvorrichtungen für den Rückstellstrom des Magnetschalters vor. Somit ist der Zeitpunkt der Auslösung des Anregungsimpulses des Laserrohres durch geeignete Bestimmung des Rückstellstroms leicht an die Betriebsbedingungen dieses Laserrohres anzupassen.
In einem ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiel enthält die Anordung zur Stromversorgung eine Induktivität und eine Sperrdiode gemeinsam für den Vorionisationskreis und den Anregungskreis. Der Vorionisationskreis enthält einen Vorionisationskondensator, dessen erste Klemme mit der gemeinsamen Sperrdiode und den Impulsauslösevorrichtungen über eine Vorionisierungsinduktivität verbunden ist. Eine zweite
mit einer Klemme des Laserrohrs verbundene Klemme ist mit einer zum Laserrohr parallel geschalteten Impedanz und mit einer ersten Klemme des Magnetschalters verbunden. Der Anregungskreis enthält einen ersten Anregungskondensator dessen erste Klemme mit der gemeinsamen Sperrdiode durch eine Anregungsinduktivität verbunden ist, und eine zweite Klemme, die mit einer zweiten Klemme des Magnetschalters und einen zweiten Anregungskondensator der zum Laserrohr parallel geschaltet ist,verbunden ist. Somit sendet der Vorionisations-Kondensator in der Vorionisationsphase einen Vorionisationsimpuls in das Laserrohr, während der erste Anregungskondensator seine Energie an den zweiten Anregungskondensator abgibt, und in der Anregungsphase sendet der zweite Anregungskondensator einen Anregungsimpuls sobald der Kern des Magnetschalters gesättigt ist.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Vorionisationskreis eine Primärwicklung eines spannungssteigernden Transformators mit sättigbarem Kern. Diese Primärwicklung ist mit einer ersten Klemme mit den Vorrichtungen zur Impulsbildung verbunden, und mit einer zweiten Klemme mit einer Klemme des Laserrohres, mit einer zum Laserrohr parallel geschalteten Impedanz und einer ersten Klemme des auslösbaren Schalters verbunden. Der Anregungskreis enthält eine Sekundärwicklung des Transformators mit sättigbarem Kern, in Serie geschaltet mit einer Induktivität, die mit einer zweiten Klemme des auslösbaren Schalters verbunden ist, und eine zweite Klemme, die mit einer zweiten Klemme des Laserrohrs verbunden ist. Somit bewirkt der Durchgang des Vorionisationsstroms durch die Primärwicklung des Transformators mit sättigbarem Kern eine Nullrückstellung des Magnetschalters und eine fortlaufende Entsättigung des Transformatorkerns, so dass am Ende des Vorionisationsimpulses der Anregungskreis bereit ist, einen Anregungsimpuls an das Laserrohr zu senden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung nicht erschöpfender Beispiele in den anliegenden Zeichnungen:
- Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
- Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In Figur 1 .enthält die Anordnung zur Stromversorgung nach klassischer Art einen Gleichstromgenerator 1 hinter dem ein Filterkreis bestehend aus einer Impedanz 2 und einem Kondensator 3 aufgebaut ist. Hinter dem Filterkreis 2, 3, enthält die Vorrichtung eine Induktivität und eine Sperrdiode 5 gemeinsam für einen Vorionisationskreis und einen Anregungskreis. Der Vorionisationskreis enthält einen Vorionisationskondensator 6 dessen erste Klemme 7 mit der gemeinsamen Induktivität 4 und mit den Impulsauslösevorrichtungen 8, z.B. ein Thyrathron, über eine Vorionisationsspule 9 verbunden ist, und eine zweite Klemme 10, die mit einer ersten Klemme 11 eines Laserrohres 12, mit einer ersten Klemme 14 eines Magnetschalters 15 und mit einer Impedanz 13, die parallel zum Laserrohr 12 geschaltet ist, verbunden ist. Die zweite Klemme des Laserrohrs ist mit der zweiten Klemme der parallelgeschalteten Induktivität 13 und mit der Impulsauslösevorrichtung 8 durch eine gemeinsame Masse verbunden.
In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Vorionisationskreis ausserdem noch einen Speicherkondensator 16 der zum Laserrohr 12 und zur parallelen Impedanz 13 parallelgeschaltet ist.
Der Anregungskreis enthält einen ersten Anregungskondensator 17 dessen erste Klemme 18 mit der gemeinsamen Induktivität 4 mit Hilfe einer Anregungsinduktivität 19
-JS-
ν- ι- ι; -> ι- st fs · » ■«
verbunden ist, und eine zweite Klemme 20, die mit einer zweiten Klemme des Magnetschalters 15, sowie mit einem zweiten zum Laserrohr 12 parallelgeschalteten Anregungskondensator 22 verbunden ist. Der Magnetschalter 15 stellt somit einen auslösbaren Schalter dar, der den Vorionisationskreis vom Anregungskreis trennt und bildet somit Synchronisationsvorrichtungen für den Vorionisations- und den Anregungsimpuls wie weiter unten, bei der Behandlung der Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels, gezeigt werden viird.
Die Anordnung enthält ausserdem Vorrichtungen zur Regelung des Rückstell Stroms des Magnet schalters 15. Diese Vorrichtungen zur Regelung des Rückstellstroms enthalten einen Kreis mit variabler Impedanz in Ableitung geschaltet zu dem Magnetschalter, der z.B. einen Transistor enthält, geschützt durch eine Induktivität 24 und eine Diode 25 in Serie geschaltet zum Emitter und Kollektor des Transistors 23.
Die Funktionsweise dieses ersten Ausführungsbeispiels ist folgende: während der Zeit, in der das Thyratron 8 nicht ausgelöst ist, d.h. während des Zeitintervalls, das die Impulse auf dessen Gitter voneinander trennt, wird der Kondensator 6 vom Gleichstromgenerator 1 aufgeladen; die Rückleitung zur Masse erfolgt über die Parallelimpedanz Der Kondensator 17 wird gleichfalls geladen, die Stromrückleitung erfolgt einerseits durch den Magnetschalter 15 und die Parallel impedanz 13 und andererseits durch die Diode 25, die Induktivität 24 und den Transistor Diesbezüglich ist festzustellen, dass der Ladestrom des Kondensators 17 gleichzeitig die Nullrückstellung des Magnetschalters 15 bewirkt und diesen somit durch Entsättigung seines magnetischen Kerns öffnet. Ausserdem weiss man, dass der Zeitpunkt des Schliessens eines Magnetschalters durch mehrere Faktoren bestimmt wird, nämlich die Eigenparameter des magnetischen Kreises (Querschnitt, Windungszahl, Länge des magnetischen Kreises), das Spannungsanderungsgesetz an seinen Klemmen, die Änderung
der magnetischen Induktion des Kerns zwischen dem Zeitpunkt der Nullrückstellung und dem Sättigungszeitpunkt. Die Änderung der magnetischen Induktion selbst hängt vom Rückstellstrom ab. Aus der Tatsache, dass die Eigenparameter durch die Konstruktion festgelegt sind, und dass die Spannungsänderung ebenfalls festgelegt ist durch den Gesamtkreis, wird somit klar, dass der Schiesszeitpunkt des Schalters 15 allein durch den Rückstellstrom bestimmt wird. Dieser Rückstellstrom wird nach einem Aspekt der Erfindung geregelt durch teilweises Ableiten des Ladestromes des Kondensators 17 in die variable Impedanz in Ableitungsstellung, die von dem Transistor 23 gebildet wird, der durch die Induktivität 24 und die Diode 25 geschützt ist. Es wird daher klar, dass der Stromanteil, der in den Transistor 23 hineinfliesst, nicht in den Magnetschalter 15 hineinfliesst. Somit wird die Änderung der magnetischen Induktion des Kerns des Schalters 15, d.h. sein Schliesszeitpunkt, durch den Gewinn des Transistors 23 bestimmt.
Bei einem Impuls auf dem Gitter des Thyratrons 8 schliesst der Schalter, dies verursacht einen Vorionisations-Impuls durch die von der Induktivität 9 verlangsamte Entladung des Kondensators 6. Zu Beginn der Entladung hat das Laserrohr 12 eine sehr hohe Impedanz und ein Teil der vom Kondensator 6 gelieferten Energie wird im Kondensator 16 gespeichert. Wenn das Laserrohr 12 teilweise leitend geworden ist, entlädt sich der Kondensator 16 schnell in das Laserrohr 12 aufgrund der reduzierten Induktivität des Kreises, der den Kondensator 16 mit dem Laserrohr 12 verbindet, und vervollständigt dadurch die Vorionisation des Laserrohres 12.
Parallel zur Vorionisation des Laserrohres 12 bewirkt das Schliessen des Thyratrons 8 den Ladungstransfer vom ersten Anregungskondensator 17 zum zweiten Anregungskondensator 22. Diesbezüglich ist zu bemerken, dass der erste Anregungskondensator 17 und der zweite Anregungskondensator 22 vorzugsweise die gleiche oder eine ähnliche Kapazität haben. Der Ladungstransfer vom Kondensator 17 zum Kondensator 22 erfolgt
aufgrund der Induktivität 19 relativ langsam. Wenn die Spannung an den Klemmen des zweiten Anregungskondensators 22 ausreichend hoch ist, und jene an den Klemmen des Rohrs ausreichend schwach ist (d.h. am Ende der Vorionisations-Entladung), beginnt ein Strom durch den Magnetschalter 15 zu fHessen. Dieser Strom sättigt nach und nach den Kern des Magnetschalters 15. Wenn der Kern des Magnetschalters 15 gesättigt ist, ist der Magnetschalter geschlossen, d.h. er hat eine sehr viel geringere Induktivität als das Laserrohr 12. Der Kondensator 22 entlädt sich dann heftig in das Laserrohr 12 und bewirkt den Anregungsimpuls.
Man stellt daher fest, dass die Synchronisation des Vorionisationsimpulses und des Anregungsimpulses durch die Auslösung des Magnetschalters 15 und insbesondere, angesichts der Eigenschaften dieses Schalters, durch die Bestimmung seines Nullrückstellstromes erreicht wird. Man wird ebenfalls feststellen, dass die beiden Induktivitäten 9 und 19 nicht nur den Stromanstieg in dem Kreis, in welchem sie integriert sind, verlangsamen, und somit das Thyratron 8 schützen, sondern auch eine grosse Regelung der Synchronisation von Vorionisationsimpuls und Anregungsimpuls ermöglichen.
Figur 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden für identische Elemente die gleichen Bezugszahlen verwendet.
Die Anordnung enthält, wie im vorhergehenden·Wall, einen Gleichstromgenerator 1, der vor einen Filterkreis aus einer Impedanz 2 und einen Kondensator 3 geschaltet ist. Die so gebildete Gleichstromversorgung ist mit einem Niederspannungs-Schwingkreis verbunden, der generell mit 26 bezeichnet ist und der in einer an sich bekannten Weise eine sättigbare Resonanzladung27, eine Sperrdiode 31, einen Kondensator 28, eine Induktivität 29, Impulsauslösethyristoren 30 (vorzugsweise werden mehrere Thyristoren 30 verwendet, um die Potentialdifferenz, der jeder
von ihnen ausgesetzt ist, zu verringern), eine Lastdiode 54 und eine Schutz impedanz 55. Der Niederspannungs-Schwingkreis 26 ist mit einer Primärwicklung 32 eines spannungssteigernden Transformators 33 verbunden, dessen Sekundärwicklung 34 mit einer Reihe von Impulskompressionsstufen in Kaskadenschaltung 35.1, 35.2 ... 35.η verbunden ist. Die Kompressionsstufe 35. 7 enthält einen Magnetschalter 36.1 mit einem Kondensator 37. 7, um einen Hochspannungs-Schwingkreis zu bilden, der eine im Vergleich zum von der Sekundärwicklung 34 des Transformators 33 übersandten Impuls, einen kürzeren Impuls liefert. Der Magnetschalter 36.1 enthält eine Nullrückstellungsschleife 38. 1, die mit einem Rückstellungskreis 39. 7 verbunden ist. Der Rückstellungskreis 39. 1 enthält in einer an sich bekannten Weise eine sättigbare Resonanzladung 40.1, eine Sperrdiode 45.1, einen Kondensator 41.1, eine veränderliche Impedanz 42.1, eine Induktivität 43.1, einen Thyristor zur Auslösung des Rückstellimpulses 44.1 und eine Lastdiode 56.1.
Jede der aufeinanderfolgenden Kompressionsstufen in Kaskadenanordnung besitzt eine Struktur analog zur Kompressionsstufe 35.1, jedoch wird der Gewinn von Stufe zu Stufe geringer, um einen ausreichenden Energietransfer von einer Stufe zur anderen zu erhalten während gleichzeitig die Kompression des Hochspannungsimpulses erfolgt. Die Stufenanzahl wird bestimmt in Abhängigkeit von der Dauer der Anfangsimpulse, wobei der von Stufe 35.η gelieferte Endimpuls durch die Kennwerte des Laserrohres 12 bestimmt wird. Insbesondere viird bei einem Gaslaser die Anzahl η der Kompressionsstufen so festgelegt, dass der Endimpuls eine Dauer von ungefähr 150 bis 200 ns hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Vorionisationskreis eine Primärwicklung 46 eines spannungssteigernden Transformators mit sättigbarem Kern 47; diese Primärwicklung 46 ist mit einer ersten Klemme 48 mit dem Ausgang des letzten Magnetschalters 36.η der Impulsbildevorrichtungen, und mit einer
zweiten Klemme 53 mit einer Klemme des Laserrohrs 12, einer Impedanz 13, die parallel zum Laserrohr 12 und einer ersten Klemme 14 des Magnetschalters 15 verbunden. Der Anregungskreis enthält eine Sekundärwicklung 49 des Transformators 47 in Serie geschaltet mit einer Induktivität 19, die mit einer zweiten Klemme 21 des Magnetschalters 15 verbunden ist, und einen Kondensator 22, dessen erste Klemme mit der zweiten Klemme 21 des Magnetschalters 15 verbunden ist, und eine zweite Klemme, die mit der zweiten Klemme des Laserrohres 12 durch die gemeinsame Masse verbunden ist. Genau wie vorher enthält der Kreis eine Ableitungsschleife des Nullruckstellstromes des Magnetschalters 15. Diese Schleife enthält einen Transistor 23 dessen Emitter-Kollektor-Verbindung sich in Serie mit einer Induktivität 24 und einer Diode 25 befindet. Der Transformator mit sättigbarem Kern 47 enthält eine Sättigungsschleife 50, die ständig durch einen Gleichstromgenerator 51 gespeist wird, und der Strom in der Schleife 50 wird durch einen veränderlichen Widerstand 52 geregelt.
Die Funktionsweise dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist folgende: Wenn keine Impulsauslösung durch den Thyristor 30 erfolgt, sättigt der die Sättigungsschleife 50 durchlaufende Gleichstrom den Kern des Transformators 47, so dass die Primärwicklung 46 und die Sekundärwicklung 49 voneinander getrennt sind. Wenn ein Impuls vom Thyristor 30 ausgelöst wird, pflanzt dieser sich nacheinander in den Transformator 33 und die Kompressionsstufen 35.1, 35.2 35.η fort und schliesst
nacheinander die Magnetschalter 36. 1, 36.2 ... 36.η. Im Augenblick des Schliessens des Magnetschalters 36.n,beginnt der Kondensator 37.η sich in das Laserrohr 12 zu entladen und gewährleistet so dessen Vorionisation und gleichzeitig die Nullrückstellung des Magnetschalters 15. Dazu durchläuft der Rückstellstrom den Magnetschalter 15 und den Transistor 23 in der Ableitungsschleife, die Induktivität
β *· ι
19 und die Sekundärwicklung 49. Der Vorionisationsstrom, der höher ist als der Strom in der Schleife 50 gewährleistet ebenfalls die Entsättigung des sättigbaren Kerns des Transformators 47. Wenn der Transformator 47 entsättigt ist, wird der grösste Teil der im Kondensator 37.η verbliebenen Energie dazu verwendet, den Kondensator 22 auf eine Spannung im Umformungsverhältnis des Transformators 47 aufzuladen. Nenn die Spannung des Kondensators 22 über die des Laserrohres 12 ansteigt, beginnt ein Strom durch den Magnetschalter 15 zu fHessen, bis zu dem Augenblick, an dem dieser schliesst und die sehr schnelle Entladung des Kondensators 22 in das Laserrohr 12 ermöglicht und dadurch im Laserrohr 12 den Anregungsimpuls hervorruft.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Zeitpunkt des Schliessens des Magnetschalters im voraus durch den Nullrückstellstrom des Magnetschalters 15 geregelt, der seinerseits durch die Impedanz des Transistors 23 bestimmt wird.
Man stellt fest, dass dieses zweite Ausführungsbeispiel allein durch Halbleitervorrichtungen als Ersatz des Thyratrons 8 des ersten Ausführungsbeispiels realisiert werden kann, und deshalb mit Komponenten langer Lebensdauer wirtschaftlicher als das erste Ausführungsbeispiel ist.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, und weitere Ausführungsvarianten sind möglich.
Insbesondere kann man den Magnetschalter 15 durch mehrere in Serie geschaltete Magnetschalter oder einen äquivalenten auslösbaren Schalter ersetzen.
Ebenso kann der Transistor 23 der Ableitungsschleife des Nullrückstellstroms des Magnetschalters 15 durch andere Vorrichtungen, die eine veränderliche Impedanz ergeben, ersetzt werden.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE
1. Stromversorgungsvorrichtung eines Laserrohres mit Vorrichtungen zur Impulsbildung und Vorrichtungen zur Impulsauslösung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Vorionisationskreis (4, 6; 36.n, 46) enthält, um einen Vorionisationsimpuls zu bilden, einen Anregungskreis (17, 22; 49, 22) um einen Anregungsimpuls zu bilden und Vorrichtungen zur Synchronisation (15) des Vorionisationsimpulses und des Anregungsimpulses beinhaltet.
2. Stromversorgungsvorrichtung eines Laserrohres gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsvorrichtungen einen auslösbaren Schalter (15) enthalten, der den Vorionisationskreis und den Anregungskreis voneinander trennt.
3. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auslösbare Schalter ein Magnetschalter (15) ist.
4. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er Regelvorrichtungen (23) eines Nullrückstell- *
stromes des Magnetschalters (15) enthält.
5. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtungen des Nullrückstellstromes einen Kreis mit veränderlicher Impedanz (23) enthalten, der in einer Ableitungsschleife zum Magnetschalter (15) angeordnet ist.
6. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromkreis mit veränderlicher Impedanz einen von einer Induktivität (24) geschützten Transistor (23) und eine Diode (25) in Serie mit dem Transistor (23) enthält.
7. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Induktivität (4) und eine Sperrdiode (5) enthält, die beide im Vorionisationskreis und im Anregungskreis liegen, und dass der Vorionisationskreis einen Vorionisationskondensator (6)
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enthält, dessen erste Klemme (7) mit der gemeinsamen Sperrdiode (5) und den Impulsauslösevorrichtungen (8) über eine Vorionisatipns-Induktivität (9) verbunden ist, und dessen zweite Klemme (10) mit einer Klemme (11) des Laserrohres (12), mit einer zum Laserrohr (12) parallel geschalteten Impedanz (13) und einer ersten Klemme (14) des Magnetschalters (15) verbunden ist, und dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungskreis einen ersten Anregungskondensator (17) enthält, dessen erste Klemme (18) mit der gemeinsamen Sperrdiode (5) über eine Anregungs-Induktivität (19) verbunden ist, und dessen zweite Klemme (20) mit einer zweiten Klemme (21) des Magnetschalters (15) und mit einem zweiten Anregungskondensator (22), der parallel zum Laserrohr (12) geschaltet ist, verbunden ist.
8. Stromversorgungsvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsbildungsvorrichtungen einen Niederspannungs-Schwingkreis (26) enthalten, der mit einer Primärwicklung (32) eines spannungssteigernden Transformators (33) verbunden ist, und eine Reihe von Pulskompressionsstufen (35. 1 - 35.η) enthält, die ihrerseits mit einer Sekundärwicklung (34) des Transformators (33) verbunden sind, und dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsauslösevorrichtungen (30) in den Niederspannungs-Schwingkreis (26) integriert sind.
9. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kompressionsstufe (35. 1 - 35.η) einen Schwingkreis enthält, der einen Kondensator (37. 1 - 37.n) und einen Magnetschalter (36. 1 - 36.η) enthält, der mit einer Nullrückstellschleife versehen ist (38. 1 - 38.n).
10. Stromversorgungsvorrichtung gemäss Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorionisationskreis eine Primärwicklung (46) eines spannungssteigernden Transformators mit sättigbarem
υ * a * α *
Kern enthält (47), deren erste Klemme (48) verbunden ist mit den Impulsbildevorrichtungen (36.n) und eine zweite Klemme (53) mit einer Klemme des Laserrohres (12) verbunden ist, mit einer zum Laserrohr (12) parallelgeschalteten Impedanz (13) und einer ersten Klemme (14) des auslösbaren Schalters (15), und dass der Anregungskreis eine Sekundärwicklung (49) des Transformators mit sättigbarem Kern (47) in Serie mit einer Anregungsinduktivität (19) enthält, verbunden mit einer zweiten Klemme (21) des auslösbaren Schalters (15), und einen Kondensator (22), dessen erste Klemme mit der zweiten Klemme (21) des auslösbaren Schalters (15) verbunden ist, und eine zweite Klemme enthält, die mit einer zweiten Klemme des Laserrohres (12) verbunden ist.
DE19863606578 1985-03-22 1986-02-28 Anordnung zur stromversorgung eines laserrohres Withdrawn DE3606578A1 (de)

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