JPH02220487A - ガス放電路を作るための発振器 - Google Patents
ガス放電路を作るための発振器Info
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- JPH02220487A JPH02220487A JP1331452A JP33145289A JPH02220487A JP H02220487 A JPH02220487 A JP H02220487A JP 1331452 A JP1331452 A JP 1331452A JP 33145289 A JP33145289 A JP 33145289A JP H02220487 A JPH02220487 A JP H02220487A
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Classifications
-
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
-
- 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、作動電圧源から給送エネルギーが供給され、
そしてガスレーザーへ電極を介してパルスの形態で高周
波電磁振動エネルギーを与え、又、それによってエネル
ギーパルスの幅、及び必要により周波数が調整される電
力ステージを備えた、ガス放電路特にガスレーザーを作
るための発振器に関する。
そしてガスレーザーへ電極を介してパルスの形態で高周
波電磁振動エネルギーを与え、又、それによってエネル
ギーパルスの幅、及び必要により周波数が調整される電
力ステージを備えた、ガス放電路特にガスレーザーを作
るための発振器に関する。
例えば、レーザーガスにおける高周波放電の補助により
ガスレーザーは励起される。この目的のために電極はガ
ラス等の共振管の外側に取り付けられると共に、高周波
発振器に接続される。その周波数自体は如何なるもので
もよいが、電極に印加される電圧は周波数の増大に従っ
て減少するので、例えば13.56MHz又は27.1
2M)lzのような高周波が好ましい。
ガスレーザーは励起される。この目的のために電極はガ
ラス等の共振管の外側に取り付けられると共に、高周波
発振器に接続される。その周波数自体は如何なるもので
もよいが、電極に印加される電圧は周波数の増大に従っ
て減少するので、例えば13.56MHz又は27.1
2M)lzのような高周波が好ましい。
例えばレーザーに対するガス放電の最適条件は、特にガ
スの構成成分、圧力及び放電によって励起されるプラズ
マの温度に依存する。これは即ち、供給される高周波電
圧を極めて高く一定に維持することが必要になる所以で
ある。
スの構成成分、圧力及び放電によって励起されるプラズ
マの温度に依存する。これは即ち、供給される高周波電
圧を極めて高く一定に維持することが必要になる所以で
ある。
ガス中にプラズマを形成するために必要となるイオン化
を確保するために、電極間の放電チャンバー内の交番パ
ルス電場の最小電界強度が必要であり、プラズマを維持
するために出力の供給は最小値以上でなければならない
。仮に中間的出力を得ようとするならば、ガス放電路は
、上記最小出力を越える出力の間隔が、ガス放電路が励
起される間隔で交番せしめられるようにパルス方式で作
動せしめられねばなりない。この目的のために、発振器
はパルス方式で作動される。そして遂に、一連のパルス
変調器を備えた高周波出力増幅器から成る発振器に至る
。そのような増幅器は殆どが多段式であり、そしてかな
り高価である。
を確保するために、電極間の放電チャンバー内の交番パ
ルス電場の最小電界強度が必要であり、プラズマを維持
するために出力の供給は最小値以上でなければならない
。仮に中間的出力を得ようとするならば、ガス放電路は
、上記最小出力を越える出力の間隔が、ガス放電路が励
起される間隔で交番せしめられるようにパルス方式で作
動せしめられねばなりない。この目的のために、発振器
はパルス方式で作動される。そして遂に、一連のパルス
変調器を備えた高周波出力増幅器から成る発振器に至る
。そのような増幅器は殆どが多段式であり、そしてかな
り高価である。
本発明は、より簡素で安価であるが周知の発振器と同様
に作動が容易であるように、冒頭で述べた形式の発振器
を提供するという技術的課題に基づくものである。
に作動が容易であるように、冒頭で述べた形式の発振器
を提供するという技術的課題に基づくものである。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明によれば
、この問題は、発振器に一定に維持されない作動電圧を
印加して自励発振器となるように構成されていて、その
振幅、そして必要によりそのエネルギーパルスの周波数
が調節される制御パルスによって作動状態に置かれるこ
とにより解決される。
、この問題は、発振器に一定に維持されない作動電圧を
印加して自励発振器となるように構成されていて、その
振幅、そして必要によりそのエネルギーパルスの周波数
が調節される制御パルスによって作動状態に置かれるこ
とにより解決される。
通常、自励発振器の発振は作動電圧に著しく依存し、こ
のため作動電圧は一定作動状態を創設するために一定に
維持されなければならない。そのために必要な制御シス
テムは全体のコストを著しく増大せしめる。作動電圧の
安定化を不必要にすることによって及び自励発振器を用
いることによって、本発明によれば極めて安価なスイッ
チング素子が必要とされる。
のため作動電圧は一定作動状態を創設するために一定に
維持されなければならない。そのために必要な制御シス
テムは全体のコストを著しく増大せしめる。作動電圧の
安定化を不必要にすることによって及び自励発振器を用
いることによって、本発明によれば極めて安価なスイッ
チング素子が必要とされる。
放射発光に依存する測定値に従って調節が行われるとい
うことから、作動電圧の影響もまた、この調節の範噴に
ある。
うことから、作動電圧の影響もまた、この調節の範噴に
ある。
一般に、自励発振器は、その最大振幅に到達するまでに
成る時間を必要とし、又、スイッチオフされるときにも
成る末期状態(dying away)が生じる。しか
しながら、特に作動電圧源のより急速な変動に対して正
確な調節を行うためには、制御パルスに傾斜部分ができ
るような発振器が正確にスイッチオン及びスイッチオフ
され得るようにすることが望ましい。即ち、事実上、該
発振器が直ちに最大出力を獲得し又は即座に発振を停止
することが望ましい。その場合、AC電源から供給され
た作動電圧源に生じ得るような特に速い変動を即座に修
正することも可能であり、か(して安定作動状態が安全
に維持される。本発明の有利な態様によれば、このこと
は、各制御パルスに、初期には付加的なパルスが、そし
て終期には付加的な禁止パルスが夫々重合せしめられる
ことにより達成される。従って、温度に依存する変化等
の緩慢に生ずる変化ばかりでなく、作動電圧によって生
起されるようなより急速な変化もまた、何らの付加的な
費用なしにかかる調節によって修正され、全体として安
定作動が確立される。そしてこの調節は、本発明の特別
な態様に従い、測定値の一部が供給電圧から引き出され
るならば、なお更に改良され得る。
成る時間を必要とし、又、スイッチオフされるときにも
成る末期状態(dying away)が生じる。しか
しながら、特に作動電圧源のより急速な変動に対して正
確な調節を行うためには、制御パルスに傾斜部分ができ
るような発振器が正確にスイッチオン及びスイッチオフ
され得るようにすることが望ましい。即ち、事実上、該
発振器が直ちに最大出力を獲得し又は即座に発振を停止
することが望ましい。その場合、AC電源から供給され
た作動電圧源に生じ得るような特に速い変動を即座に修
正することも可能であり、か(して安定作動状態が安全
に維持される。本発明の有利な態様によれば、このこと
は、各制御パルスに、初期には付加的なパルスが、そし
て終期には付加的な禁止パルスが夫々重合せしめられる
ことにより達成される。従って、温度に依存する変化等
の緩慢に生ずる変化ばかりでなく、作動電圧によって生
起されるようなより急速な変化もまた、何らの付加的な
費用なしにかかる調節によって修正され、全体として安
定作動が確立される。そしてこの調節は、本発明の特別
な態様に従い、測定値の一部が供給電圧から引き出され
るならば、なお更に改良され得る。
ガス放電路の全体システムにおいて、特にレーザーシス
テム(プラズマ及び有効範囲)においては、パルス周波
数に比べてかなり長い特定時間の熱的遅れが生じ、これ
は熱効果に起因する、ガス放電路への不連続な出力供給
の集積した結果である。連続発振の場合(CW作動)に
生じるような最大出力作動が設定されたときは、小さな
ブランキング・インターバルを有する制御パルスが生じ
、該パルスにより供給電圧の変化は修正され得る。
テム(プラズマ及び有効範囲)においては、パルス周波
数に比べてかなり長い特定時間の熱的遅れが生じ、これ
は熱効果に起因する、ガス放電路への不連続な出力供給
の集積した結果である。連続発振の場合(CW作動)に
生じるような最大出力作動が設定されたときは、小さな
ブランキング・インターバルを有する制御パルスが生じ
、該パルスにより供給電圧の変化は修正され得る。
典型的なパルス持続時間は30乃至300μsの間にあ
り、該パルス持続時間はまたパルス周期のlO及び90
%の間である。
り、該パルス持続時間はまたパルス周期のlO及び90
%の間である。
放出された出力の変化の範囲はこれらのパルス持続時間
によって与えられ、図示された例では1:9になる。
によって与えられ、図示された例では1:9になる。
本発明の更に有利な改良によれば、制御パルスの幅及び
必要により周波数に関連して発振器振動の振幅もまた変
化せしめられるので、これは、簡単な手段の補助により
発振器出力の変化もしくは調節範囲を大きくすることが
できる。例えば発振器の真空管の変調範囲を変化させる
ことにより、制御パルスから独立した回路で行われ得る
。結局、必要な連続的な調節が制御パルスによって確立
されるから、例えば作動電圧を変化させることにより不
連続変化もまた可能となる。便宜上、発振器の振幅は制
御パルスの増大する幅により強められる。一方、発振器
の振幅が制御パルスの減少する幅により縮小せしめられ
ることは可能である。ガス放電路特にガスレーザーの安
全作動を確立する最も短いパルス持続時間に対して特殊
な発振器の振幅が付加されるならば、パルスの持続時間
は伸ばされ、そして発生した発振器振動の振幅の同時的
な増大が行われたとき、前記比率l:9を越えて出力を
実質的に増大させることができる。
必要により周波数に関連して発振器振動の振幅もまた変
化せしめられるので、これは、簡単な手段の補助により
発振器出力の変化もしくは調節範囲を大きくすることが
できる。例えば発振器の真空管の変調範囲を変化させる
ことにより、制御パルスから独立した回路で行われ得る
。結局、必要な連続的な調節が制御パルスによって確立
されるから、例えば作動電圧を変化させることにより不
連続変化もまた可能となる。便宜上、発振器の振幅は制
御パルスの増大する幅により強められる。一方、発振器
の振幅が制御パルスの減少する幅により縮小せしめられ
ることは可能である。ガス放電路特にガスレーザーの安
全作動を確立する最も短いパルス持続時間に対して特殊
な発振器の振幅が付加されるならば、パルスの持続時間
は伸ばされ、そして発生した発振器振動の振幅の同時的
な増大が行われたとき、前記比率l:9を越えて出力を
実質的に増大させることができる。
更に、発振器の振幅の増大が制御パルスの幅の調節より
もより長い一定時間で、そしてそれ故によりゆっくりと
行われ得るが、一方、制御パルスの補助により、小さい
出力範囲をカバーするに過ぎない可能なより速い変化を
作用させることができる。
もより長い一定時間で、そしてそれ故によりゆっくりと
行われ得るが、一方、制御パルスの補助により、小さい
出力範囲をカバーするに過ぎない可能なより速い変化を
作用させることができる。
本発明の一実施態様によれば、特に振幅変調器において
制御パルスの振幅を変化することができ、調節値が該振
幅変調器に供給され得るようになっている。
制御パルスの振幅を変化することができ、調節値が該振
幅変調器に供給され得るようになっている。
又、例えば増幅要因を変えるための調節値が、供給され
るべき制御パルスを伝える増幅ステージによって、振幅
を変化させることもまた可能である。この場合、該調節
値は放射依存型測定値に依存し得る。
るべき制御パルスを伝える増幅ステージによって、振幅
を変化させることもまた可能である。この場合、該調節
値は放射依存型測定値に依存し得る。
簡単な解決方法は該測定値が電極から取り出されるとき
に結果的に達成される。
に結果的に達成される。
高周波出力から要求される測定値は制御値に対して一定
に維持されるので、調節は一定の高周波出力へ作用され
る。そして高周波出力が測定されて、好ましくは各パル
ス周期で一定値(出力と時間の積)に調整されることも
可能である。
に維持されるので、調節は一定の高周波出力へ作用され
る。そして高周波出力が測定されて、好ましくは各パル
ス周期で一定値(出力と時間の積)に調整されることも
可能である。
別の実施態様によれば、ガス放電路の電極における高周
波電圧は測定されて制御されることにより一定に維持さ
れ得る。便宜的には、高周波電圧は電極で測定され、パ
ルスの電圧−時間面積が一定に維持され得る。
波電圧は測定されて制御されることにより一定に維持さ
れ得る。便宜的には、高周波電圧は電極で測定され、パ
ルスの電圧−時間面積が一定に維持され得る。
一般に、プラズマの出力は例えば二次関数等の特定の関
数に従って電極電圧又はその変化に夫々依存しその結果
、プラズマの作動値はこの出力変化により同様に影響を
受ける。これは、電極電圧を測定する場合、適当な非線
形例えば指数関数もしくは電力法則による関数に従った
パルス長さに影響を与えることが得策である所以である
。それらの形、特に出力の型は、プラズマの要求された
特性を安定化させるために適切に調整され得る。
数に従って電極電圧又はその変化に夫々依存しその結果
、プラズマの作動値はこの出力変化により同様に影響を
受ける。これは、電極電圧を測定する場合、適当な非線
形例えば指数関数もしくは電力法則による関数に従った
パルス長さに影響を与えることが得策である所以である
。それらの形、特に出力の型は、プラズマの要求された
特性を安定化させるために適切に調整され得る。
本発明の別の実施態様によれば、例えばレーザーのガス
放電路の放射出力を測定し一定に維持することができる
。
放電路の放射出力を測定し一定に維持することができる
。
好ましくは、集積方法で自動調節し、そしである特定時
間を一定にするようにその平均値を調節することが可能
である。
間を一定にするようにその平均値を調節することが可能
である。
有利な実施態様によれば、各エネルギーパルスの範囲内
で、測定値が決定され、そしてこれに続くエネルギーパ
ルスが測定値の数値によって修正せしめられる。この方
法において、一種の順方向制御が実現され、制御精度従
って制御誤差も同様に確かに改良される。
で、測定値が決定され、そしてこれに続くエネルギーパ
ルスが測定値の数値によって修正せしめられる。この方
法において、一種の順方向制御が実現され、制御精度従
って制御誤差も同様に確かに改良される。
制御パルスの調節範囲は好ましくは、ガス放電路特にガ
スレーザーへの最大出力供給を以って作動するときでさ
え、小さなブランキング・ギャップを有する制御パルス
がまだ尚生じるように、制御範囲が制御パルスの幅の変
化によってそれ程大きくなっているような仕方で選定さ
れる。従って、そのときでさえ、作動電圧の変動等に対
応する或る制御が可能であるが、それは作動のための不
変値が得られたということではない。
スレーザーへの最大出力供給を以って作動するときでさ
え、小さなブランキング・ギャップを有する制御パルス
がまだ尚生じるように、制御範囲が制御パルスの幅の変
化によってそれ程大きくなっているような仕方で選定さ
れる。従って、そのときでさえ、作動電圧の変動等に対
応する或る制御が可能であるが、それは作動のための不
変値が得られたということではない。
発振器及びガス放電路組立体例えばレーザーが同一のケ
ース内に収納され、好ましくは調整された結合部材によ
って結合されることが得策である。
ース内に収納され、好ましくは調整された結合部材によ
って結合されることが得策である。
この方法において、発振器とガス放電路との間の高周波
結合は特に短くなるように構成されるので、省空間構造
が達成され、省空間結合部材のみによってかかる結合が
達成される。
結合は特に短くなるように構成されるので、省空間構造
が達成され、省空間結合部材のみによってかかる結合が
達成される。
高周波発振器の構成部材はガス放電路自身と同様に高周
波妨害を生じさせるが、本発明の更に有利な改良によれ
ば、高周波発振のためのケースは、発振器からも又、ガ
ス放電路全体からも環境中へ何らの妨害も発生し得ない
ように障壁或いは遮蔽部材となるように構成される。
波妨害を生じさせるが、本発明の更に有利な改良によれ
ば、高周波発振のためのケースは、発振器からも又、ガ
ス放電路全体からも環境中へ何らの妨害も発生し得ない
ように障壁或いは遮蔽部材となるように構成される。
以下、本発明を図面を参照して実施例によってより詳細
に説明する。
に説明する。
第1図において、二極真空管lは、その他端がアースに
接続された作動電圧源3の正極(+)へアノードチョー
ク2を介して接続されている。真空管lのカソードは同
様にアース接続されている。
接続された作動電圧源3の正極(+)へアノードチョー
ク2を介して接続されている。真空管lのカソードは同
様にアース接続されている。
制御用幅変調パルスは、制御ターミナル5からグリッド
チョーク4を介して真空管lのグリッドへ供給される。
チョーク4を介して真空管lのグリッドへ供給される。
真空管lから離れて対向するチョーク4の一端は、フィ
ルターコンデンサー6を介してアースに接続されている
。
ルターコンデンサー6を介してアースに接続されている
。
共振回路インダクタンス7は、一端が分離コンデンサー
を介して真空管1のアノードに接続され、他端がスイッ
チオンされ得る真空管lのグリッドと共に反動コンデン
サー9を介してアースに接続されている。
を介して真空管1のアノードに接続され、他端がスイッ
チオンされ得る真空管lのグリッドと共に反動コンデン
サー9を介してアースに接続されている。
真空管lは自励発振型発振器の方式で接続されるが、必
要ならば周波数を安定させるための例えば水晶発振器等
の発振素子を付加的に組込んでもよい。
要ならば周波数を安定させるための例えば水晶発振器等
の発振素子を付加的に組込んでもよい。
インダクタンス7及びコンデンサー8の接続点は、好ま
しくは調整可能な結合コンデンサー10を介して、ガス
放電路を形成するレーザー共振器12の電極11に接続
され、又他の電極13はアースに接続されている。共振
器12において、ガスプラズマは高周波AC電圧が適用
されている間励起される。
しくは調整可能な結合コンデンサー10を介して、ガス
放電路を形成するレーザー共振器12の電極11に接続
され、又他の電極13はアースに接続されている。共振
器12において、ガスプラズマは高周波AC電圧が適用
されている間励起される。
電極11及び13間に生じる高周波電圧の一部は好まし
くは可変コンデンサー14を介して復調器15へ供給さ
れる。該復調器15において、整流手段によってパルス
DC電圧が測定値Mの形で得られ、該測定値Mは必要に
より平均値の形態に従って集積要素を介して出力部16
からコンパレータ17へ供給される。そしてこのコンパ
レータにおいて上記DC電圧は、DC電圧を印加される
ポテンショメータ19のタップ18からコンパレータ1
7の入力部20へ供給される制御値を形成する好ましく
は調整可能な一定値と比較される。
くは可変コンデンサー14を介して復調器15へ供給さ
れる。該復調器15において、整流手段によってパルス
DC電圧が測定値Mの形で得られ、該測定値Mは必要に
より平均値の形態に従って集積要素を介して出力部16
からコンパレータ17へ供給される。そしてこのコンパ
レータにおいて上記DC電圧は、DC電圧を印加される
ポテンショメータ19のタップ18からコンパレータ1
7の入力部20へ供給される制御値を形成する好ましく
は調整可能な一定値と比較される。
コンパレータ17の出力部21において、制御値に対す
るレーザー12での高周波電圧の変化がある場合、パル
スジェネレータ23の制御入力部22へ供給される誤作
信号Fが形成される。該パルスジェネレータ23のクロ
ック人力24はクロックジェネレータ25に接続されて
いる。
るレーザー12での高周波電圧の変化がある場合、パル
スジェネレータ23の制御入力部22へ供給される誤作
信号Fが形成される。該パルスジェネレータ23のクロ
ック人力24はクロックジェネレータ25に接続されて
いる。
パルスジェネレータ23において、その幅が、コンパレ
ータ17の出力部21からの誤作信号によって変化され
得る駆動パルスAが形成される。
ータ17の出力部21からの誤作信号によって変化され
得る駆動パルスAが形成される。
これらの幅変調方式駆動パルスAは出力部26からグリ
ッド制御ステージ28の入力部27へ供給され、その出
力は発振器の制御ターミナル5において二極真空管lと
接続され、又、該ステージ28は描かれたカーブの延長
部分へ矩形制御パルスを放出する。ステージ51はしば
らくの間無視される。
ッド制御ステージ28の入力部27へ供給され、その出
力は発振器の制御ターミナル5において二極真空管lと
接続され、又、該ステージ28は描かれたカーブの延長
部分へ矩形制御パルスを放出する。ステージ51はしば
らくの間無視される。
結合コンデンサーlOにより、電極11.13間の高周
波電圧がレーザー共振器12の最適作動のために調節さ
れる。可変コンデンサー14あるいは整流ステージ15
のスイッチング素子手段により、高周波電圧の整流によ
って得られるDC電圧値の大きさはコンパレータ17に
おいて、グリッド制御ステージ28の入力部27におけ
る作動制御パルスAの対応する電圧の大きさに調整され
、この結果、電圧源3からの作動電圧の公称値になる。
波電圧がレーザー共振器12の最適作動のために調節さ
れる。可変コンデンサー14あるいは整流ステージ15
のスイッチング素子手段により、高周波電圧の整流によ
って得られるDC電圧値の大きさはコンパレータ17に
おいて、グリッド制御ステージ28の入力部27におけ
る作動制御パルスAの対応する電圧の大きさに調整され
、この結果、電圧源3からの作動電圧の公称値になる。
例えば、作動電圧が下がったとき、高周波電圧パルスの
振幅が減衰するならば、駆動パルスA従ってまた制御パ
ルスSは整流器15. コンパレータ17及びパルスジ
ェネレータ23を備えた図示された制御組立体を介して
拡大され、これに対応してパルスギャップは、より多く
のエネルギーが三極真空管1からレーザー共振器12へ
放出されるように減少せしめられ、そしてこの方法にお
いて電極11.13間の高周波電圧の平均値が再び制御
値として増大せしめられる。
振幅が減衰するならば、駆動パルスA従ってまた制御パ
ルスSは整流器15. コンパレータ17及びパルスジ
ェネレータ23を備えた図示された制御組立体を介して
拡大され、これに対応してパルスギャップは、より多く
のエネルギーが三極真空管1からレーザー共振器12へ
放出されるように減少せしめられ、そしてこの方法にお
いて電極11.13間の高周波電圧の平均値が再び制御
値として増大せしめられる。
レーザー共振器におけるプラズマに供給される電力は、
デバイダ−コンデンサー14を経て電極11と13間か
ら取り出されて例えば二次法則に従ってステージ15で
整流によって測定される高周波に、非線形態様で、依存
する。ガス放電路自身はその放電特性に基づき非線形の
依存性に寄与することができる。このことは、共振器1
5からその出力部16において得られる値が関数ステー
ジ29の中を通過して導かれ、そしてそこで考えられる
非線形関数に従って形成され直すので、出力部21の誤
差信号Fをより小さく維持することが好都合になり得る
所以である。
デバイダ−コンデンサー14を経て電極11と13間か
ら取り出されて例えば二次法則に従ってステージ15で
整流によって測定される高周波に、非線形態様で、依存
する。ガス放電路自身はその放電特性に基づき非線形の
依存性に寄与することができる。このことは、共振器1
5からその出力部16において得られる値が関数ステー
ジ29の中を通過して導かれ、そしてそこで考えられる
非線形関数に従って形成され直すので、出力部21の誤
差信号Fをより小さく維持することが好都合になり得る
所以である。
調節のために、真空管lを有する自励発振器によって形
成される高周波パルスは、限定された傾斜部分を有する
ことが望ましい。この目的のために本発明の有利な実施
態様によれば、パルスジェネレータ23の出力部26か
らの駆動パルスAは、第−及び第二の変換ステージ30
及び31へ供給される。第一の変換ステージ30は、グ
リッド制御ステージ28の入力部32へ極めて短いピー
クパルスKaを供給し、該パルスKaは、初期t、:
ケート駆動パルスAが増幅素子、二極真空管1をその可
能最大出力になるべくゲートするように、該駆動パルス
A上に重合される。発振器1の可能な限り急速なブロッ
キングを達成するために、短いピークブロックパルスK
bがグリッド制御ステージ28の入力部33において変
換ステージ31によって重合され、可能な限り最短時間
内で真空管lを非励起状態にし、そしてこの方法で該真
空管lをブロックし、かくして駆動パルス5は第1図に
おいて点線で描かれたピークを形成する。
成される高周波パルスは、限定された傾斜部分を有する
ことが望ましい。この目的のために本発明の有利な実施
態様によれば、パルスジェネレータ23の出力部26か
らの駆動パルスAは、第−及び第二の変換ステージ30
及び31へ供給される。第一の変換ステージ30は、グ
リッド制御ステージ28の入力部32へ極めて短いピー
クパルスKaを供給し、該パルスKaは、初期t、:
ケート駆動パルスAが増幅素子、二極真空管1をその可
能最大出力になるべくゲートするように、該駆動パルス
A上に重合される。発振器1の可能な限り急速なブロッ
キングを達成するために、短いピークブロックパルスK
bがグリッド制御ステージ28の入力部33において変
換ステージ31によって重合され、可能な限り最短時間
内で真空管lを非励起状態にし、そしてこの方法で該真
空管lをブロックし、かくして駆動パルス5は第1図に
おいて点線で描かれたピークを形成する。
真空管1及び高周波を搬送するレーザー12は、妨害電
磁場が外部へ通過するのを阻止するために、点線34に
より示されるケースによって高周波不透過状態に封鎖さ
れる。
磁場が外部へ通過するのを阻止するために、点線34に
より示されるケースによって高周波不透過状態に封鎖さ
れる。
発振器lの高周波出力の変調範囲を増大するために、本
発明のより改良によれば、振幅変換器51が、グリッド
制御ステージ28の入力部27へのパルスジェネレータ
23の出力部26の連結点に組み込まれ、該振幅変換器
51により、例えば振幅変調器51の入力部52へ接続
された可変抵抗器53によって、入力部27に供給され
る駆動パルスAの振幅を調整することが可能である。か
かる駆動パルスAの振幅により、発生した発振器振動の
振幅は同様に変化せしめられる。このために必要な調整
値は可変抵抗器53の他のスイッチ素子からもまた入力
部52へ供給され得る。もし必要ならば、発振器振動エ
ネルギーの制御値が制御パルスの振幅と同様にその幅の
双方に亘って調整され得るように可変抵抗器53のスラ
イダーがポテンショメータ19のタップ18に接続され
ていてもよい。
発明のより改良によれば、振幅変換器51が、グリッド
制御ステージ28の入力部27へのパルスジェネレータ
23の出力部26の連結点に組み込まれ、該振幅変換器
51により、例えば振幅変調器51の入力部52へ接続
された可変抵抗器53によって、入力部27に供給され
る駆動パルスAの振幅を調整することが可能である。か
かる駆動パルスAの振幅により、発生した発振器振動の
振幅は同様に変化せしめられる。このために必要な調整
値は可変抵抗器53の他のスイッチ素子からもまた入力
部52へ供給され得る。もし必要ならば、発振器振動エ
ネルギーの制御値が制御パルスの振幅と同様にその幅の
双方に亘って調整され得るように可変抵抗器53のスラ
イダーがポテンショメータ19のタップ18に接続され
ていてもよい。
特に、コンパレータ17によって形成される制御された
値Fを点線で示されるライン58を介して出力部21へ
、そしてまた振幅変調器51の入力部54へ供給するこ
とができ、そしてこの方法において、放射依存測定値が
発振器増幅の制御に影響を及ぼすので、制御パルスの幅
を変化することによって作用を奏せられる制御をさらに
改良することが可能である。
値Fを点線で示されるライン58を介して出力部21へ
、そしてまた振幅変調器51の入力部54へ供給するこ
とができ、そしてこの方法において、放射依存測定値が
発振器増幅の制御に影響を及ぼすので、制御パルスの幅
を変化することによって作用を奏せられる制御をさらに
改良することが可能である。
第2図は、付加的な振幅変調器55が同様に含まれてい
るグリッド制御ステージ28をより詳細に示している。
るグリッド制御ステージ28をより詳細に示している。
二極真空管1のグリッドに接続されたターミナル5とア
ースとの間に第−及び第二のグリッド抵抗器41又は4
2が直列に接続されている。これらの抵抗器間のタップ
点は第三のグリッド抵抗器43を介して負バイアス源4
4に接続されている。
ースとの間に第−及び第二のグリッド抵抗器41又は4
2が直列に接続されている。これらの抵抗器間のタップ
点は第三のグリッド抵抗器43を介して負バイアス源4
4に接続されている。
これにより、負のブロッキング電圧が真空管1を非励起
状態に維持する第二のグリッド抵抗器42へ供給される
。トランジスタ45のコレクターエミッタ間通路は、第
二のグリッド抵抗器42と並列に接続されている。通常
パルスがターミナル27から第二のグリッド抵抗器42
へ供給されるとき、このトランジスタ45は導通せしめ
られる。
状態に維持する第二のグリッド抵抗器42へ供給される
。トランジスタ45のコレクターエミッタ間通路は、第
二のグリッド抵抗器42と並列に接続されている。通常
パルスがターミナル27から第二のグリッド抵抗器42
へ供給されるとき、このトランジスタ45は導通せしめ
られる。
それから三極真空管は周知の自励発振の仕方で作動する
ことができる。
ことができる。
入力部33がトランジスタ48のベースに接続され、そ
のコレクターエミッタ間通路は、禁止パルスによってト
リガーされたとき、負電圧源44と制御ターミナル5と
の間を直接接続させる。入力部33に短いブロッキング
パルスが生じると、そのとき真空管lは高周波発振が中
断されるように、−時的にそして即座に非励起状態に制
御される。
のコレクターエミッタ間通路は、禁止パルスによってト
リガーされたとき、負電圧源44と制御ターミナル5と
の間を直接接続させる。入力部33に短いブロッキング
パルスが生じると、そのとき真空管lは高周波発振が中
断されるように、−時的にそして即座に非励起状態に制
御される。
負電圧源44及びアース間の第三のグリッド抵抗器43
によって、トランジスタ45が導通状態に制御されると
きに電圧源44からアースへ向けて好ましくない電流が
流れるのを妨げられる。更に、抵抗器42で禁止状態に
庄じる負電圧が調整され、これにより三極真空管lは、
トリガーパルスがターミナル27から生じないとき、即
ちパルスインターバルにおいて非励起状態に維持される
。
によって、トランジスタ45が導通状態に制御されると
きに電圧源44からアースへ向けて好ましくない電流が
流れるのを妨げられる。更に、抵抗器42で禁止状態に
庄じる負電圧が調整され、これにより三極真空管lは、
トリガーパルスがターミナル27から生じないとき、即
ちパルスインターバルにおいて非励起状態に維持される
。
トランジスタ45を導通状態に制御する駆動パルスAの
振幅は、振幅変調器55によって変調される。該振幅変
調器55ヘターミナル27を介してジェネレータ23か
らの幅が変調された駆動パルスAが一定振幅で供給され
る。更に、ターミナル56からは調整値が振幅変調器5
5へ供給され、その振幅に影響を及ぼす。これは第2図
において調整可能な抵抗器57によって示されている。
振幅は、振幅変調器55によって変調される。該振幅変
調器55ヘターミナル27を介してジェネレータ23か
らの幅が変調された駆動パルスAが一定振幅で供給され
る。更に、ターミナル56からは調整値が振幅変調器5
5へ供給され、その振幅に影響を及ぼす。これは第2図
において調整可能な抵抗器57によって示されている。
必要により第1図における入力54の手前の点線に従っ
て、振幅がまた制御値に依存して影響され得るように、
コンパレータ17の出力部21からターミナル58を介
して振幅変調器55の別の入力端へ該制御値を供給する
ことも可能である。
て、振幅がまた制御値に依存して影響され得るように、
コンパレータ17の出力部21からターミナル58を介
して振幅変調器55の別の入力端へ該制御値を供給する
ことも可能である。
一方、トランジスタが、発振状態の発振器三極真空管l
のグリッド電流の特定値を確定することができるが、固
定抵抗器42と平行に配置された可変抵抗器として作動
することも可能であり、従ってその値は通電期間中所望
値に減少せしめられる。
のグリッド電流の特定値を確定することができるが、固
定抵抗器42と平行に配置された可変抵抗器として作動
することも可能であり、従ってその値は通電期間中所望
値に減少せしめられる。
上述のように本発明の発振器は、簡素でしかもコストが
安い上に、操作が容易である等の利点を有する。
安い上に、操作が容易である等の利点を有する。
第1図は結合したレーザーを有する自励発振型発振器及
び作動のためのスイッチステージを示す図、第2図はグ
リッド制御ステージを詳細に示す図である。 l・・・真空管、2・・・アノードチョーク、3・・・
作動電圧源、5・・・制御ターミナル、7・・・共振回
路インダクタンス、8.9.10・・・コンデンサー
11.13・・・電極、15・・・復調器、17・・・
コンパレータ、19・・・ポテンショメータ、23・・
・パルスジェネレータ、28・・・グリッド制御ステー
ジ、30.31・・・変換ステージ、42・・・抵抗器
、44・−一負バイアス源、45,46.48・・・ト
ランジスタ、51・・・振幅変調器。
び作動のためのスイッチステージを示す図、第2図はグ
リッド制御ステージを詳細に示す図である。 l・・・真空管、2・・・アノードチョーク、3・・・
作動電圧源、5・・・制御ターミナル、7・・・共振回
路インダクタンス、8.9.10・・・コンデンサー
11.13・・・電極、15・・・復調器、17・・・
コンパレータ、19・・・ポテンショメータ、23・・
・パルスジェネレータ、28・・・グリッド制御ステー
ジ、30.31・・・変換ステージ、42・・・抵抗器
、44・−一負バイアス源、45,46.48・・・ト
ランジスタ、51・・・振幅変調器。
Claims (24)
- (1)作動電圧源から給送エネルギーが供給され、そし
てガスレーザーへ電極を介してパルスの形態で高周波電
磁振動エネルギーを与え、又、それによってエネルギー
パルスの幅及び必要により周波数が調節される電力ステ
ージを備えた、ガス放電路特にガスレーザーを作るため
の発振器において、一定に維持されてはいない作動電圧
を印加される上記発振器(1)は自励発振器として構成
されていると共に、その幅及び必要によりその周波数は
放射発光によって決定される測定値に従って調節される
制御パルス(S)により作動せしめられるようになって
いることを特徴とする発振器。 - (2)各パルスに、初期には付加的なパルスが、そして
終期には付加的な禁止パルス(Kb)が夫々重合される
ようになっていることを特徴とする特許請求の範囲(1
)に記載の発振器。 - (3)上記制御パルス(S)の幅及び必要により周波数
に関連して、発振振動の振幅が例えば振幅変調器(51
)の補助により同様に変化せしめられるようになってい
ることを特徴とする特許請求の範囲(1)又は(2)の
何れかに記載の発振器。 - (4)上記制御パルス(S)の幅の増加により、発振振
動の振幅が強められるようになっていることを特徴とす
る特許請求の範囲(3)に記載の発振器。 - (5)上記制御パルスの幅の減少により、発振振動の振
幅が弱められるようになっていることを特徴とする特許
請求の範囲(3)又は(4)に記載の発振器。 - (6)振幅の変化は、制御パルスの変動率よりも大きい
時定数を以て行われるようになっていることを特徴とす
る特許請求の範囲(3)乃至(5)の何れかに記載の発
振器。 - (7)上記制御パルス(S)の振幅は、特に振幅変調器
(55)によって変化せしめられるようになっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲(3)乃至(6)の何れ
かに記載の発振器。 - (8)上記制御パルスの振幅は、上記振幅変調器(55
)へ供給される調整値によって変化せしめられるように
なっていることを特徴とする特許請求の範囲(7)に記
載の発振器。 - (9)上記制御パルス(S)の振幅は、上記調整値がそ
こへ供給される、上記制御パルスを発信する振幅変調器
(55)によって変化せしめられることを特徴とする特
許請求の範囲(8)に従う発振器。 - (10)上記調整値は、上記放射に依存する測定値(M
)に依存することを特徴とする特許請求の範囲(8)又
は(9)に記載の発振器。 - (11)上記測定値(M)は、電極回路(11、13)
から取り出されることを特徴とする特許請求の範囲の何
れかに記載の発振器。 - (12)上記測定値(M)の一部は、供給電圧(3)か
ら引き出されることを特徴とする前記各特許請求の範囲
の何れかに記載の発振器。 - (13)上記調節は、一定の高周波出力に対して行われ
ることを特徴とする特許請求の範囲の何れかに記載の発
振器。 - (14)上記高周波出力は、測定されて一定値(出力と
時間の積)になるように調節されることを特徴とする前
記各特許請求の範囲の何れかに記載の発振器。 - (15)上記高周波出力の電圧は、ガス放電路(12)
の電極(11、13)で測定されると共に、一定に保持
されるようになっていることを特徴とする前記各特許請
求の範囲の何れかに記載の発振器。 - (16)上記高周波出力の電圧は、ガス放電路の電極(
11、13)で測定され、又、真空管(1)からの出力
パルスの電圧−時間領域が一定に維持されるようになっ
ていることを特徴とする前記各特許請求の範囲の何れか
に従う発振器。 - (17)上記制御パルス(S)の電圧−時間面積は、例
えば指数関数のような或る関数及び/又は、出力に従っ
て、及び/又は対数的に変化せしめられるようになって
いることを特徴とする特許請求の範囲(16)に記載の
発振器。 - (18)上記関数は、プラズマ状態の変化に適合してい
ることを特徴とする特許請求の範囲(17)に記載の発
振器。 - (19)上記ガス放電路(12)の放射出力は、測定さ
れ且つ調整されて一定に維持されるようになっているこ
とを特徴とする前記各特許請求の範囲の何れかに記載の
発振器。 - (20)上記調節は、特定の一定時間で積分されるよう
になっていることを特徴とする前記各特許請求の範囲の
何れかに記載の発振器。 - (21)上記測定値(M)は、各エネルギーパルスの範
囲内で決定され、後続のエネルギーパルスが該測定値(
M)の数値によって修正せしめられるようになっている
ことを特徴とする前記各特許請求の範囲の何れかに記載
の発振器。 - (22)変動率の範囲は、制御パルス(S)の幅を変え
ることによって、ガス放電路(12)へ全電力を供給し
たときに小さなブランキング・ギャップを有する制御パ
ルス(S)が発生するような仕方で選択されるようにな
っていることを特徴とする前記各特許請求の範囲の何れ
かに記載の発振器。 - (23)上記発振器(1)とガス放電組立体(11、1
2、13)とは、同一のケース(34)内に収納され、
それらは、適正に調整された結合部材(10)によって
結合されていることを特徴とする前記各特許請求の範囲
の何れかに記載の発振器。 - (24)上記ケース(34)は、高周波発振に対して透
過性がなく、そして障壁もしくは遮蔽部材となるように
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲(23
)に記載の発振器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883843210 DE3843210C2 (de) | 1987-07-07 | 1988-12-22 | Oszillator zum Speisen einer Gasentladungsstrecke |
DE3843210.2 | 1988-12-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02220487A true JPH02220487A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=6369830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1331452A Pending JPH02220487A (ja) | 1988-12-22 | 1989-12-22 | ガス放電路を作るための発振器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4978929A (ja) |
EP (1) | EP0374444B1 (ja) |
JP (1) | JPH02220487A (ja) |
AT (1) | ATE91051T1 (ja) |
DE (1) | DE58904793D1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03250678A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-08 | Toshiba Corp | レーザ装置 |
JP2014183153A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0572856A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Regelung für einen im Pulsfolgebetrieb betreibbaren Hochfrequenzgenerator, insbesondere zur Anregung eines Lasers |
JP3292125B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2002-06-17 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ加工機 |
US6229837B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-05-08 | Tokai Research Establishment Of Japan Atomic Energy Research Institute | Metal-vapor pulsed laser |
DE102004023750B4 (de) * | 2004-05-11 | 2007-08-02 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Gaslasers mit einer getakteten Hochfrequenzspannung und nach diesem Verfahren betriebener Gaslaser |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4611270A (en) * | 1983-09-16 | 1986-09-09 | Questek Incorporated | Method and means of controlling the output of a pulsed laser |
EP0294488B1 (en) * | 1986-12-22 | 1993-03-24 | Fanuc Ltd. | High-frequency discharge-excited laser unit |
JPS63213984A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Fanuc Ltd | レ−ザ発振器の出力電圧検出装置 |
DE3722323A1 (de) * | 1987-07-07 | 1989-01-19 | Herfurth Gmbh | Oszillator zum speisen einer gasentladungsstrecke |
-
1989
- 1989-11-03 AT AT89120331T patent/ATE91051T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-11-03 DE DE8989120331T patent/DE58904793D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-03 EP EP89120331A patent/EP0374444B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-20 US US07/453,914 patent/US4978929A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-22 JP JP1331452A patent/JPH02220487A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03250678A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-08 | Toshiba Corp | レーザ装置 |
JP2656362B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1997-09-24 | 株式会社東芝 | レーザ装置 |
JP2014183153A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0374444B1 (de) | 1993-06-23 |
US4978929A (en) | 1990-12-18 |
DE58904793D1 (de) | 1993-07-29 |
EP0374444A1 (de) | 1990-06-27 |
ATE91051T1 (de) | 1993-07-15 |
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