EP0411022A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannungsimpulsen hoher leistung, insbesondere für te-gaslaser - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannungsimpulsen hoher leistung, insbesondere für te-gaslaser

Info

Publication number
EP0411022A1
EP0411022A1 EP89905050A EP89905050A EP0411022A1 EP 0411022 A1 EP0411022 A1 EP 0411022A1 EP 89905050 A EP89905050 A EP 89905050A EP 89905050 A EP89905050 A EP 89905050A EP 0411022 A1 EP0411022 A1 EP 0411022A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
charging
laser
switch
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89905050A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Friede
Willi Bette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0411022A1 publication Critical patent/EP0411022A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • H01S3/09—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
    • H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/55—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a gas-filled tube having a control electrode

Definitions

  • the invention relates to a device for generating high-voltage pulses of high power, in particular for TE gas lasers.
  • a pulse-generating network which is connected on the input side to the at least one charger and on the output side to the laser electrodes
  • the capacitance of which is smaller than that of the first charging capacitor are connected in parallel to one another to the laser electrodes, and at least one high-voltage switch is also used as a trigger to initiate saturation of the magnetic switch and discharge of the first charging capacitor via the saturated magnetic switch into the laser Electrode section serves.
  • FIG. 1 of the accompanying drawing in which four exemplary embodiments for a device according to the invention are subsequently shown in FIGS. 2 to 5 using a plurality of circuits.
  • FIG. 2 shows a device according to the invention, in which a trigger branch having the high-voltage switch is parallel to the electrode path of the laser; 3 shows a second exemplary embodiment of a device according to the invention, in which the trigger branch has a magnetic switch and a pulse charging stage belongs to the pulse-generating network?
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment, in which, in comparison to FIG. 2, the connection sequence of the magnetic switch M1 and the first charging capacitor C-, is exchanged, ie the magnetic switch M1 is directly grounded at one end
  • FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment in which an additional pulse voltage source with a second charger LG2 is connected to the circuit points b, b 1 according to FIG.
  • LG1 and LG2 mean sockets which are connected to a first and second charger, LG means a socket which is connected to a (single) charger.
  • the chargers are not shown.
  • the first and second charging capacitors C, and ⁇ 2 are referred to in the following as capacitors C-, and ⁇ 2.
  • C- ⁇ is the energy-storing capacitor which is insulated from the laser electrodes by the magnetic switch M.
  • C 2 and C are smaller capacities, which together with the spark gap FS cause the voltage increase at the laser LK.
  • the capacitors C, and C 2 are charged to a voltage which corresponds approximately to twice the voltage which arises across the laser electrodes when the laser LK is ignited (the so-called firing voltage).
  • the laser LK must hold this voltage over a longer period of time without spontaneously igniting.
  • the capacitor C is charged to a higher voltage and, after the spark gap has been ignited, transfers its charge to the capacitor ' j - so that there is a rapid rise in voltage across the laser electrodes until the laser breakdown. During this time, the magnetic switch M is unsaturated, so that no significant current flows through the switch due to its high inductance. The voltage on capacitor C is therefore retained.
  • the core size and number of turns of the magnetic switch are designed such that it becomes saturated at the time of the laser breakthrough, ie it becomes low-inductive. Of this
  • the capacitor C- its energy in the laser LK feed.
  • the active switching element FS ie a spark gap or a thyratron
  • the active switching element FS is subjected to a significantly lower load in this circuit technology than in conventionally constructed lasers, since only a fraction of the total stored energy is switched. Most of the energy flows through the magnetic switch after saturation.
  • a disadvantage of this circuit technology is the high voltages occurring at the switching element FS, so that under certain circumstances inexpensive thyratrons cannot be used.
  • an additional switching element is also required.
  • the switch FS e.g. a spark gap or a thyratron
  • the switch FS is not grounded in this circuit, so that the voltage supply of this switch (e.g. trigger voltage, heating voltage) is also exposed to the high voltages to be switched.
  • the invention has for its object to provide a device for generating high-voltage pulses of high power, in particular for TE gas lasers, of the type defined at the outset, with which the difficulties described above can be overcome, i.e. with which the voltage and current load of the high-voltage switch in the trigger branch can be reduced without having to accept losses in terms of the efficiency of the laser discharge.
  • the object is achieved with a device for generating high-voltage pulses of high power, in particular for TE gas lasers, according to claim 1 in that a. the trigger branch having the high-voltage switch is connected to it parallel to the electrode path of the laser.
  • the trigger branch consists of the series connection of a high-voltage switch and a choke.
  • Such a high-voltage switch is in particular a thyratron.
  • the trigger branch has a magnetic switch and belongs to the pulse-generating network, a pulse charging stage, consisting of a buffer capacitor which can be charged by the charger and a series circuit comprising a high-voltage switch and inductance connected to its high pole, the other end of which the high-lying longitudinal branch of the pulse-generating network to which the one laser electrode is connected is connected.
  • the capacitance of the first charging capacitor is expediently larger by at least one order of magnitude, i.e. at least ten times as large as that of the second charging capacitor, because this first charging capacitor is the energy supplier for maintaining the laser discharge.
  • the capacitance of the first charging capacitor is 15 to 20 times as large as that of the second charging capacitor.
  • the invention also relates to an advantageous method for generating high-voltage pulses with a device as described in claims 1 to 10.
  • This method according to the invention is based on a method sequence which is the basis of the circuit according to FIG. 1,
  • At least one charger is used to charge a pulse-generating network to a charging voltage and this charging voltage is applied to the laser electrodes of a TE gas laser on the output side of the pulse-generating network
  • this charging voltage is applied to a first branch of the pulse-generating network consisting of a first charging capacitor of larger capacity and a magnetic switch in the form of a saturable one
  • Inductor and is connected to a second branch of the pulse-generating network connected in parallel to the first branch, said branch consisting of a second charging capacitor which is at least one order of magnitude smaller than the first charging capacitor and which is connected in parallel to the laser electrodes, C) and wherein the saturation of the magnetic switch is initiated by closing at least one high-voltage switch.
  • the method according to the invention further develops this process sequence in that a) the charging capacitors - before the ignition between the laser electrodes sets in - are charged to a voltage which corresponds to approximately twice the burning voltage of the laser, and the magnetic switch is still in the unsaturated state is maintained, b) the high-voltage switch of the trigger branch is then closed and the second charging capacitor is at least partially discharged via the choke, while the charge on the first charging capacitor is practically retained due to only a small magnetizing current flowing through the magnetic switch, c ) that the magnetic switch is brought into saturation and thus its values of inductance and impedance, which are greatly reduced in the saturation state, allow a charge transfer current to flow from the first charging capacitor to the at least partially discharged second charging capacitor, this charge transfer current an increase in voltage at the laser electrodes to approximately twice the charging voltage and thus the ignition of the laser, d) that the first charging capacitor now stores its stored energy via the saturated and thus highly conductive magnetic switch feeds into the laser discharge and the high-voltage switch of the trigger branch is opened,
  • the capacitor C- the energy storage capacitor and C 2 denotes a smaller capacity, which is only required to ignite the laser.
  • the capacitor C is separated from the rest of the circuit by the magnetic switch M1.
  • the capacitor C is no longer required, so that no second charger is necessary.
  • the active switch Thy (in this example a thyratron) is parallel to the laser electrodes and is therefore earthed on one side. The voltage to which the switch Thy is exposed thus corresponds to the laser voltage. It is not higher than that of conventional circuit technology.
  • the capacitors C 1 and C 2 are initially charged to a voltage which corresponds to twice the nominal voltage of the laser; the magnetic switch Ml is unsaturated. After activating the active switch Thy J , the capacitor C is discharged via the choke Lsl, while the charge on C 1 is practically retained. By the core size, number of Wi ⁇ dungs and period C 2 . L, the time of saturation of the magnetic switch Ml is specified. At this point in time, the voltage at C ⁇ is almost unchanged and therefore higher than the voltage at C 2 , which was partially discharged.
  • a wide variety of switch types can be used as an active switching element in this circuit (e.g. spark gaps, multi-channel spark gaps, pseudo spark switches, thyratrons, etc.).
  • the scope of the invention is not limited to the use of a thyratron.
  • the magnetic switches M1 and M2 are unsaturated. Since the pulse charging process takes a few ⁇ s, the size and number of turns of the magnetic core of M2 must be designed not to saturate during this time. In contrast, the core of Ml is for a much shorter one Saturation time designed (typically 200 ns). After the start of the pulse charging process, the core Ml saturates very quickly and thus enables simultaneous charging of C and C 2> The core material of Ml is selected such that the core becomes unsaturated again after the pulse charging has ended (so-called F -Material, no remanence).
  • the process sequence is preceded by the pulse charging process and that the two magnetic switches M1 and the magnetic switch M2 arranged as a high-voltage switch in the trigger branch are advantageous Working together wisely.
  • the trigger branch opens in the exemplary embodiment according to FIG. 2, ie the thyratron Thy shown there automatically locks when the voltage applied to it drops below a limit value, and in the event In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the saturation state of the magnetic switch M2 ceases and it jumps from the highly conductive to the practically non-conductive or only very poorly conductive state (unsaturated state).
  • the third exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from the first according to FIG. 2 in that the first charging capacitor C and the saturable magnetic inductor Ml are interchanged, so that there is the advantage that the abbreviated as magnetic switch Ml saturable magnetic inductor is connected to the ground potential. It can thus be seen when looking at FIG. 4 that, seen in the direction from the high potential to the ground potential, when the first branch is connected in series to the first charging capacitor C, the magnet Switch Ml follows and the latter is accordingly directly grounded. In principle, the circuit properties are not changed thereby, that is to say that the method according to the invention can also be implemented with this circuit, as explained above with reference to FIG. 2, so that a more detailed description of the process sequence can be dispensed with here.
  • a second charger LG2 with a pulse charging stage PAS 1 is connected in addition to the first charger LG1 to the pulse-generating network by means of a coupling circuit in parallel with the magnetic switch M1, the feed points of the first charger LG1 and those of the coupling circuit being connected by the first Charging capacitor C, are electrically isolated from each other.
  • Low-inductance high-voltage pulse transformers such as are described in more detail in EP-A1-0 215 286 can advantageously be used for such a coupling circuit.
  • the arrangement is such that the coupling circuit in the form of the pulse charging stage PAS 1 has a second trigger branch L ⁇ 2 -S, which is additional to the trigger branch L s , -Ty, and consists of the series connection of a high-voltage switch S and a 'choke L ⁇ - 2 .
  • This second trigger branch is connected in parallel with a third charging capacity C., and this parallel connection is at one end to the second charger LG2 and at the other
  • the switching connection to the rest of the pulse-generating network is made - apart from the aisle-side connection - to the high longitudinal branch via a coupling capacitance C , which is connected to the high-voltage end of the magnetic switch Ml.
  • the connection to the second charger LG2 and the associated pulse charging stage PAS 1 have been added, specifically the connection to the terminals b ', b of the circuit according to FIG. 4.
  • This additional pulse charging stage PAS 1 with the second charger LG2 has the advantage that the polarity of the pulse voltage can be chosen so that the discharge process of the capacitor C 2 initiated by the high-voltage switch Thy is amplified.
  • the pulse charging stage is labeled PAS in FIG.
  • the switching thyratron Thy shown there contains in its trigger branch a large inductance of approx.
  • the capacitance of the second charging capacitor C 2 was 15 nF and that of the first charging capacitor C ⁇ 235 nF.
  • a pulse charging of the charging capacitors was carried out, for example, within a period of 5 ⁇ s; after a brief discharge phase of the second charging capacitor C 2 , there was a steep rise in voltage to the laser breakdown voltage or to a value above it in about 20 ns.
  • X-ray preionization is expediently used for the preionization of the TE gas lasers, which are designed in particular as exciter lasers, because the required number of charge carriers (ions, electrons) can be made available practically uniformly over the entire laser discharge volume.
  • the current in the high-voltage switching element, in particular a thyratron could be reduced by a factor of 1/5 compared to the prior art. Similar advantages result with regard to the use of a thyratron in the trigger branch in the third and fourth exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5.
  • the example according to FIG. 3 differs from the other exemplary embodiments by the use of a second magnetic switch M2 and, as explained, is distinguished by an advantageous interaction of the two magnetic switches M1 and M2.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Hochspannungs¬ impulsen hoher Leistung, insbesondere für TE-Gaslaser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen hoher Leistung, insbesondere für TE-Gaslaser,
- mit wenigstens einem Ladegerät und
- einem pulserzeugenden Netzwerk, welches eingangsseitig an das wenigstens eine Ladegerät und ausgangsseitig an die Laser- Elektroden angeschlossen ist,
-- wobei ein erster Zweig mit einem ersten Ladekondensator größerer Kapazität und mit einem dazu seriellen Magnetschalter in Gestalt eines sättigbaren Induktors und ein zweiter Zweig mit einem zweiten Ladekondensato.r. wobei dessen Kapazität kleiner ist als diejenige des ersten Ladekondensators, parallel zueinande an die Laser-Elektroden angeschlossen sind, -- wobei ferner wenigstens ein Hochspannungsschalter als Trigger zur Einleitung einer Sättigung des Magnetschalters und der Entladung des ersten Ladekondensators über den gesättigten Magnetschalter in die Laser-Elektroden-Strecke dient.
Nach dem Stand der Technik werden zum Betrieb von transversal angeregten (TE-) Excimerlasern Spannungen über den Laserelek¬ troden von - je nach Elektrodenabstand und Druck - bis zu 50 kV benötigt. Der Spannungsanstieg an den Laserelektroden wird durch einen geeigneten Schaltvorgang in einem sogenannten puls¬ erzeugenden Netzwerk ausgelöst. Die Dauer des Spannungsanstiegs liegt in der Größenordnung einiger zehn bis hundert ns. Der verwendete Schalter muß eine hohe Haltespannung besitzen, hohe Spitzenströme schalten können und eine hohe Lebensdauer besitzen. Die üblicherweise als Schalter eingesetzten, wasserstoffgefüll¬ ten Thyratrons erfüllen diese Anforderungen nur bei niedrigen Schaltenergien. Mit zunehmender Energie sind Thyratrons nicht mehr in der Lage, die hohen Spitzenströme mit ausreichender Lebensdauer zu bewältigen. Es werden daher große Anstrengungen unternommen, die Thyratrons zu entlasten oder durch andere Schaltertypen zu ersetzen. So sind z.B. Schaltungen vorgestellt worden, die mit einer Kombination von Magnetschaltern als passivem Schaltelement und einer Funkenstrecke als aktivem Schalter arbeiten, siehe den Aufsatz "High efficiency XeCl-Laser with Spiker and Magnetic Isolation" von C. H. Fisher et al, Appl. Phys. Lett. 48 (23), vom 09.06.1986, Seiten -1574 bis 1576. Fig. 1 zeigt ein Prinzip¬ schaltbild. Informationen über die grundlegende Arbeitsweise von Magnetschaltern finden sich in der Literatur, z.B. in der Arbeit "Magnetic Switches and Circuits" von W. C. Nunnally, Los Alamos National Laboratory Report, LA-88 62 MS, veröffent¬ licht im September 1981. Hier soll nur die Funktion der Schal¬ tung erläutert werden.
Dazu wird zunächst auf das Schaltschema nach Fig. 1 der bei¬ gefügten Zeichnung verwiesen, in welcher daran anschließend in den Figuren 2 bis 5 vier Ausführungsbeispiele für eine Vor¬ richtung nach der Erfindung anhand mehrerer Schaltungen darge- stellt sind.
Im einzelnen zeigt in schematischer, vereinfachter Darstellung, unter Fortlassung der für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Schaltungselemente, wie z.B. Vorionisierungs- Einrichtungen:
FIG 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei der ein den Hochspannungsschalter aufweisender Triggerzweig parallel zur Elektroden-Strecke des Lasers liegt; FIG 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei welcher der Triggerzweig einen Magnetschalter aufweist und zum pulserzeugenden Netz¬ werk eine Pulsaufladestufe gehört?
FIG 4 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei welchem im Ver- gleich zu Figur 2 die Anschluß-Reihenfolge des Magnet¬ schalters Ml und des ersten Ladekondensators C-, ver- tauscht ist, d.h., der Magnetschalter Ml mit seinem einen Ende direkt geerdet ist, und FIG 5 ein viertes Ausführungsbeispiel, bei welchem an die Schaltungspunkte b, b1 nach Figur 4 eine zusätzliche Impulsspannungsquelle mit einem zweiten Ladegerät LG2 angeschlossen ist.
In den Figuren bedeuten LG1 bzw. LG2 Buchsen, die an ein erstes bzw. zweites Ladegerät angeschlossen sind, LG eine Buchse, die an ein (einziges) Ladegerät angeschlossen ist. Die Ladegeräte sind nicht dargestellt. Die ersten und zweiten Ladekondensatoren C, und ~2 werden im folgenden vereinfachend als Kondensatoren C-, und ~2 bezeichnet.
Zunächst zu einem dem genannten Stande der Technik entnehmbaren Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspan¬ nungspulsen nach Fig. 1. C-^ ist der energiespeichernde Kondensator der durch den Magnetschalter M von den Laserelektroden isoliert wird. C2 und C, sind kleinere Kapazitäten, die zusammen mit der Funkenstrecke FS für den Spannungsanstieg am Laser LK sorgen. Vor Zünden der Funkenstrecke werden die Kondensatoren C, und C2 auf eine Spannung aufgeladen, die etwa dem zweifachen der • Spannung entspricht, die sich bei gezündetem Laser LK über den Laserelektroden einstellt (die sog. Brennspaπnung) . Der Laser LK muß über eine längere Zeit diese Spannung halten, ohne spon¬ tan zu zünden. Der Kondensator C, wird auf eine höhere Spannung aufgeladen und überträgt nach Zünden der Funkenstrecke seine Ladung auf den Kondensator ' j - so daß sich ein schneller Span¬ nungsanstieg über den Laserelektroden ergibt bis zum Laserdurch- bruch. Während dieser Zeit ist der Magnetschalter M ungesättigt, so daß wegen seiner hohen Induktivität kein nennenswerter Strom durch den Schalter fließt. Die Spannung auf dem Kondensator C, bleibt deshalb erhalten. Kerngröße und Windungszahl des Magnet¬ schalters werden so ausgelegt, daß er zum Zeitpunkt des Laser- durchbruchs gesättigt, d.h. niederinduktiv wird. Von diesem
Zeitpunkt an kann der Kondensator C-, seine Energie in den Laser LK einspeisen. Bei guter Anpassung des pulserzeugenden Netzwerks an den Laserwiderstand (d.h. '~R |_aserj wobei R |_aser ~~e Impedanz des Lasers bedeutet) ist eine verbesserte Energie¬ einkopplung in den Laser und dadurch eine Erhöhung des Wir- kungsgrads möglich. Das aktive Schaltelement FS (d.h. eine Fun¬ kenstrecke oder ein Thyratron) wird bei dieser Schaltungstechnik deutlich geringer belastet als bei konventionell aufgebauten Lasern, da nur ein Bruchteil der gesamten gespeicherten Energie geschaltet wird. Der größte Teil der Energie fließt nach Sätti- gung über den Magnetschalter.
Nachteilig bei dieser Schaltungstechnik sind die am Schaltelement FS auftretenden hohen Spannungen, so daß unter Umständen keine preiswerten Thyratrons eingesetzt werden können. Bei Einsatz einer gepulsten Kondensatoraufladung wird außerdem ein zusätz¬ liches Schaltelement erforderlich. Der Schalter FS (z.B. eine Funkenstrecke oder ein Thyratron) ist in dieser Schaltung nicht geerdet, so daß die Spannungsversorgung dieses Schalters (z.B. Triggerspannung, Heizspannung) ebenfalls den hohen zu schalten- den Spannungen ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen hoher Leistung, insbesondere für TE-Gaslaser, der eingangs definierten Art zu schaffen, mit welcher die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten überwunden werden können, d.h. mit welcher die Spannungs- und Strombelastung des Hochspannungsschalters im Triggerzweig reduziert werden kann, ohne daß Einbußen in Bezug auf den Wirkungsgrad der Laser¬ entladung in Kauf genommen werden müßten.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen hoher Leistung, insbesondere für TE-Gaslaser, gemäß Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß ein. den Hochspannungsschalter aufweisender Trigger- zweig parallel zur Elektroden-Strecke des Lasers an diese ange¬ schlossen ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Patent- Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben. Danach besteht gemäß einer be¬ vorzugten Ausführungsform der Triggerzweig aus der Reihen¬ schaltung eines Hochspannungsschalters und einer Drossel. Ein solcher Hochspannungsschalter ist insbesondere ein Thyratron.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist der Trigger¬ zweig einen Magnetschalter auf und gehört zum pulserzeugenden Netzwerk eine Pulsaufladestufe, bestehend aus einem vom Lade¬ gerät aufladbaren Zwischenspeicher-Kondensator und einer an dessen hochliegenden Pol angeschlossenen Reihenschaltung aus Hochspannungsschalter und Induktivität, die mit ihrem anderen Ende mit dem hochliegenden Längszweig des pulserzeugenden Netz¬ werks, an dem auch die eine Laser-Elektrode angeschlossen ist, verbunden ist. Die Kapazität des ersten Ladekondensators ist zweckmäßig um mindestens eine Größenordnung größer, d.h. min¬ destens zehnmal so groß wie diejenige des zweiten Ladekonden¬ sators, weil dieser erste Ladekondensator der Energielieferant zur Aufrechterhaltung der Laserentladung ist. In bevorzugter Ausführung ist die Kapazität des ersten Ladekondensators 15 bis 20 mal so groß wie diejenige des zweiten Ladekoπdensators.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, wie sie in den Ansprüchen 6 bis 10 angegeben sind, werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein vorteilhaftes Verfahren zur Erzeugung von Hochspannungspulsen mit einer Vorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen 1 bis 10 beschrieben ist. Dieses Verfahren nach der Erfindung geht aus von einem Verfahrens- ablauf, welcher der Schaltung nach Figur 1 zugrundeliegt,
A) wobei mit mindestens einem Ladegerät ein pulserzeugendes Netzwerk auf eine Ladespannung aufgeladen wird und diese Ladespannung ausgangsseitig des pulserzeugenden Netzwerks an die Laser-Elektroden eines TE-Gäslasers gelegt wird, B) wobei diese Ladespannung an einen ersten Zweig des puls¬ erzeugenden Netzwerks gelegt wird, bestehend aus einem ersten Ladekondensator größerer Kapazität und aus einem dazu seriellen Magnetschalter in Gestalt eines sättigbaren
Induktors, und an einen zum ersten Zweig parallelgeschalteten zweiten Zweig des pulserzeugenden Netzwerkes gelegt wird, dieser bestehend aus einem zweiten Ladekondensator, welcher minde¬ stens um eine Größenordnung kleiner ist als der erste Lade¬ kondensator und welcher parallel zu den Laser-Elektroden angeschlossen ist, C) und wobei die Sättigung des Magnetschalters eingeleitet wird durch Schließen wenigstens eines Hochspannungsschalters.
Das Verfahren nach der Erfindung gestaltet diesen Verfahrens¬ ablauf dadurch weiter aus, a) daß die Ladekondensatoren - bevor die Zündung zwischen den Laser-Elektroden einsetzt - auf eine Spannung aufgeladen werden, welche etwa der doppelten Brennspannung des Lasers entspricht, und der Magnetschalter noch im ungesättigten Zustand gehalten wird, b) daß dann der Hochspannungsschalter des Triggerzweiges geschlossen wird und so der zweite Ladekondensator über die Drossel zumindest teilweise entladen wird, während die Ladung auf dem ersten Ladekondensator aufgrund eines nur geringen, durch den Magnetschalter fliessenden Magnetisierungsstromes praktisch erhalten bleibt, c) daß nun- der Magnetschalter in Sättigung gebracht wird und damit seine im Sättigungszustand stark reduzierten Werte von Induktivität und Impedanz einen Ladungstransfer-Strom vom ersten Ladekondensator auf den mindestens teilentladenen zweiten Ladekondensator fließen lassen, wobei dieser Ladungs¬ transfer-Strom einen Spannungsanstieg an den Laser-Elektroden auf etwa die doppelte Ladespannung und damit die Zündung des Lasers bewirkt, d) daß nun der erste Ladekondensator seine gespeicherte Energie über den gesättigten und damit gut leitenden Magnetschalter in die Laserentladung einspeist und der Hochspaπnungs- schalter des Triggerzweiges geöffnet wird, e) daß nach Beendigung der Laserentladung erneut mit der Auf¬ ladung der Ladekondensatoren begonnen wird, und so weiter, wie vorstehend unter (a) bis (d) erläutert.
Im folgenden werden die Merkmale und Vorteile der Erfindung anhand der in den Figuren 2 bis 5 dargestellten vier Ausführungs¬ beispiele für Vorrichtungen nach der Erfindung sowie der diesen zugrundeliegende Verfahrensablauf für ein Verfahren nach der Erfindung näher erläutert, wobei zunächst auf Figur 2 Bezug genommen wird.
C-, bezeichnet den eπergiespeichernden Kondesator und C2 eine kleinere Kapazität, die nur zur Zündung des Lasers benötigt wird. Durch den Magnetschalter Ml wird der Kondensator C, von der übrigen Schaltung getrennt. Der Kondensator C, wird nicht mehr benötigt, so daß kein zweites Ladegerät notwendig ist. Der aktive Schalter Thy (in diesem Beispiel ein Thyratron), liegt parallel zu den Laserelektroden und ist somit einseitig geerdet. Die Spannung, der der Schalter Thy ausgesetzt ist, entspricht damit der Laserspannung. Sie ist nicht höher als bei konventio¬ neller Schaltungstechnik.
Die Kondensatoren C-, und C2 sind zu Beginn auf eine Spannung aufgeladen, die der doppelten Breπnspannung des Lasers ent¬ spricht; der Magnetschalter Ml ist ungesättigt. Nach Zünden des aktiven Schalters Thy J wird der Kondesator C, über die Drossel Lsl, entladen, während die Ladung auf C1 praktisch erhalten bleibt. Durch die Kerngröße, Wiπdungszahl und Periodendauer C2 . L , wird der Sättigungszeitpunkt des Magnetschalters Ml vorgegeben. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung an C^ fast unverändert und damit höher als die Spannung an C2, der ja teilweise entladen wurde. Damit findet ein Ladungstransfer von C^ auf C2 statt, der bei genügend kleinem C2 (C2 << ~^ , £>- vollständig entladen) einen Spannungsanstieg an den Laserelektroden auf die doppelte Ladespannung bewirkt. Der Laser LK zündet dann, und der Konden¬ sator C, speist seine gespeicherte Energie über den gesättigten Magnetschalter Ml in die Laserentladung ein. Die Geschwindig- keit des Spannungsanstiegs hängt bei dieser Schaltung nur von der Kapazität C2 und der gesättigten Induktivität des Magnet¬ schalters Ml ab. Anders als bei der Schaltung nach Figur 1 hängt sie nicht von der Periodendauer im Schalterkreis (d.h. von der Induktivität L -,) ab, so daß durch Vergrößern der Schalterinduk- tivität L , der Spitzenstrom durch den aktiven Schalter weiter gesenkt werden kann.
Als aktives Schaltelement können in dieser Schaltung die ver¬ schiedensten Schaltertypen verwendet werden (z.B. Funkenstrecken, Mehrkanal-Funkenstrecken, Pseudofunkenschalter, Thyratrons etc.). Der Umfang der Erfindung beschränkt sich nicht auf die Verwen¬ dung eines Thyratrons. Besonders erwähnt werden soll noch der Einsatz eines weiteren Magnetschalters M2, der an die Stelle des aktiven Schaltelements tritt (Figur 3).
Da auch weiterhin ein aktiver Schaltvorgang zum Einleiten der Zündung erforderlich ist, wird in dieser Schaltung eine Schal¬ tung zur Pulsaufladung der Kondensatoren C,, C2, bestehend aus dem Zwischenspeicherkondensator CQ, der Drossel LQ und dem Schal- ter S (z.B. ein Thyratron), eingesetzt. Diese Pulsaufladung ist bei Hochenergielasern, die mit sog. ■*Wasserkondensatoren als Ener¬ giespeicher arbeiten, sowieso vorhanden und stellt daher keinen zusätzlichen Aufwand dar. Der Schalter S wird also durch den von ihm ausgelösten Zündvorgang nicht zusätzlich belastet.
Zu Beginn , d. h . nach Schließen des Schalters S , s ind di e Magnet ¬ schalter Ml und M2 ungesättigt . Da der Pulsaufladevorgang e inige μs dauert , muß der Magnetkern von M2 mit seiner Größe und Windungs¬ zahl darau f ausgelegt sein , während dieser Zeit nicht zu sätti- gen . Dagegen ist der Kern von Ml für eine wesentlich kürzere Sättigungszeit ausgelegt (typisch 200 ns) . Nach Beginn des Puls¬ aufladevorgaπgs sättigt demnach der Kern Ml sehr schnell und ermöglicht damit ein gleichzeitiges Aufladen von C, und C2> Das Kernmaterial von Ml ist so gewählt, daß der Kern nach Beendi- gung der Pulsaufladung wieder ungesättigt wird (sog. F-Material, keine Remanenz). Zu diesem Zeitpunkt sättigt dann aber der Magnetschalter M2, so daß der Kondensator C2 entladen werden kann. Die weiteren Vorgänge laufen ab wie oben anhand von Figur 2 beschrieben. Bei dieser Schaltungsvariante wird also außer dem bei vielen Lasern sowieso vorhandenen Schalter S kein weiteres aktives Schaltelement benötigt.
Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß dem Verfahreπs- ablauf, wie er anhand des ersten Ausführungsbeispiels nach Figur 2 erläutert wurde, der Pulsaufladevorgang vorgeschaltet ist und daß die beiden Magnetschalter Ml und der als Hochspannungsschal¬ ter im Triggerzweig angeordnete Magnetschalter M2 auf vorteil¬ hafte Weise zusammenarbeiten. Wenn der Laservorgang sich seinem Ende nähert bzw. beendet ist, so öffnet sich beim Ausführungs- beispiel nach Figur 2 der Triggerzweig, d.h., das dort darge¬ stellte Thyratron Thy sperrt bei Absinken der an ihm liegenden Spannung unterhalb eines Grenzwertes automatisch, und im Falle des Ausführungsbeispiels nach Figur 3 hört der Sättigungszu¬ stand des Magnetschalters M2 auf, und er springt von dem gut leitenden in den praktisch nicht oder nur sehr schlecht leiten¬ den Zustand (ungesättigter Zustand) über.
Das dritte Ausführungsbeispiel nach Figur 4 unterscheidet sich vom ersten nach Figur 2 dadurch, daß der erste Ladekondensator C, und der sättigbare magnetische Induktor Ml miteinander ver¬ tauscht sind, so daß sich der Vorteil ergibt, daß nun der ab¬ gekürzt als Magnetschalter Ml bezeichnete sättigbare magnetische Induktor mit dem Massepotential verbunden ist. Man erkennt also bei Betrachtung von Figur 4, daß in Richtung vom hochliegenden Potential zum Massepotential gesehen bei der Reihenschaltung des ersten Zweiges auf den ersten Ladekondensators C, der Magnet- Schalter Ml folgt und demgemäß letzterer direkt geerdet ist. Die Schaltungseigenschaften werden dadurch prinzipiell nicht verändert, d.h., daß das Verfahren nach der Erfindung auch mit dieser Schaltung verwirklicht werden kann, so wie vorstehend anhand der Figur 2 erläutert, so daß hier von einer näheren Be¬ schreibung des Verfahrensablaufs abgesehen werden kann.
Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist ein zweites Ladegerät LG2 mit einer Pulsaufladestufe PAS 1 zusätzlich zum ersten Ladegerät LG1 an das pulserzeugende Netzwerk mittels einer Ankopplungsschaltung parallel zum Magnetschalter Ml an¬ geschlossen, wobei die Einspeisepunkte des ersten Ladegerätes LG1 und diejenigen der Ankopplungsschaltung durch den ersten Ladekondensator C, galvanisch voneinander getrennt sind. Für eine solche Ankopplungsschaltung lassen sich in vorteilhafter Weise niederinduktive Hochspannungs-Pulstransformatoren verwenden, wie sie in der EP-A1-0 215 286 näher erläutert sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß die Ankopplungsschaltung in Form der Pulsäuflade- stufe PAS 1 einen zum Triggerzweig Ls,-Thy zusätzlichen zweiten Triggerzweig L~2- S, bestehend aus der Reihenschaltung eines Hochspannungsschalters S und einer' Drossel L<-2, aufweist. Dieser zweite Triggerzweig ist mit einer dritten Ladekapazität C. parallelgeschaltet, und diese Parallelschaltung ist an ihrem einen Ende an das zweite Ladegerät LG2 und an ihrem anderen
Ende an Massepotential angeschlossen. Die Schaltverbindung zum übrigen pulserzeugenden Netzwerk erfolgt - abgesehen von der asseseitigen Verbindung - zum hochliegenden Längszweig über ein Koppelkapazität C,, welcher an das hochspannungsseitige Ende des Magnetschalters Ml angeschlossen ist. Durch einen Vergleich der Schaltungen von Figur 4 und 5 stellt man fest, daß beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 der Anschluß an das zweite Ladegerät LG2 und die dazugehörige Pulsaufladestufe PAS 1 hinzugekommen sind, und zwar erfolgt der Anschluß an den Klemmen b', b der Schaltung nach Figur 4. Diese zusätzliche Pulsauflade¬ stufe PAS 1 mit dem zweiten Ladegerät LG2 hat den Vorteil, daß die Polarität der Impulsspannung so gewählt werden kann, daß der durch den Hochspannungsschalter Thy eingeleitete Entlade¬ vorgang des Kondensators C2 verstärkt wird. Das geschieht ins¬ besondere dadurch, daß die Polarität der Impulsspannung des zweiten Ladegerätes LG2 mit seiner Pulsaufladestufe PAS 1 entgegengesetzt bzw. negativ zu derjenigen des ersten Ladege¬ rätes LG1 ist. Die Schaltung nach Figur 5 eröffnet weitere Möglichkeiten im Rahmen einer Abwandlung der Erfindung, indem die Funktion des Triggerzweiges Thy-Lς., von der Pulsauflade- stufe PAS 1 mit übernommen wird, wenn z.B. durch diese Puls¬ aufladestufe PAS 1 im Verein mit dem zusätzlichen Ladegerät LG2 die Spannung auf dem zweiten Ladekondensator C2 nicht erniedrigt, sondern auf die Laserdurchbruchspannung erhöht wird, d.h. also ohne vorhergehendes Entladen des zweiten Ladekondensators C2, worauf nun aufgrund der beginnenden Laserentladung der Sättigungs¬ vorgang des Magnetschalters Ml eingeleitet und der Ladungstrans¬ fer vom ersten Ladekondensator C-, auf den zweiten Ladekondeπsator C2 und in die Laser-Elektrodenstrecke E_-E2 zur Speisung der Lasereπtladung erfolgt. Die Triggerung der Entladung des zwei- ten Ladekondensators C2 wird also durch einen Hochspannungsimpuls vom zweiten Ladegerät LG2 und der zugehörigen Pulsaufladestufe PAS 1 eingeleitet.
Es sei noch erwähnt, daß in Figur 3 die Pulsaufladestufe mit PAS bezeichnet ist. Es sei zu Figur 2 noch bemerkt, daß das dort dargestellte Schaltthyratroπ Thy in seinem Triggerzweig eine im Vergleich zur Laserinduktivität (ca. 10 nH) große Induktivität von ca. 2 μH enthält. In einer Ausführung betrug die Kapazität des zweiten Ladekondensators C2 15 nF und diejenige des ersten Ladekondensators C^ 235 nF. Ein Pulsauf¬ ladung der Ladekondensatoren wurde z.B. innerhalb eines Zeit¬ raums von 5 μs durchgeführt, nach einer kurzzeitigen Entlade¬ phase des zweiten Ladekondensators C2 ergab sich in ca. 20 ns ein steiler Spannungsanstieg auf die Laserdurchbruchsspannung bzw. auf einen Wert darüber. Die große Kapazität des ersten Ladekondensators C-, ergibt zusammen mit der Laserinduktivität und der Sättigungsinduktivität der Magnetschalter relativ lange Laserstromimpulse. Zweckmäßigerweise wird zur Vorionisierung der TE-Gaslaser, welche insbesondere als Exci er-Laser ausge¬ führt sind, eine Röntgenvorionisierung verwendet, weil dadurch praktisch gleichmäßig über das gesamte Laserεntladungsvolumen die erforderliche Anzahl von Ladungsträgern (Ionen, Elektronen) zur Verfügung gestellt werden kann. Der Strom im Hochspannungs¬ schaltelement, insbesondere ein Thyratron, konnte im Vergleich zum Stand der Technik etwa um den Faktor 1/5 reduziert werden. Was die Verwendung eines Thyratrons im Triggerzweig beim dritten und vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 und 5 angeht, so ergeben sich ähnliche Vorteile. Das Beispiel nach Figur 3 weicht durch die Verwendung eines zweiten Magnetschalters M2 von den übrigen Ausführungsbeispielen ab und zeichnet sich, wie erläutert, durch ein vorteilhaftes Zusammenspiel der beiden Magnetschalter Ml und M2 aus.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulseπ hoher Leistung, insbesondere für TE-Gaslaser, - mit wenigstens einem Ladegerät (LG, LG1, LG2, PAS) und
- einem pulserzeugenden Netzwerk, welches eingangsseitig an das wenigstens eine Ladegerät und ausgangsseitig an die Laser- Elektroden (E,, E2) angeschlossen ist, -- wobei ein erster Zweig mit einem ersten Ladekondensator (C,) größerer Kapazität und mit einem dazu seriellen Magnetschalter (M in Gestalt eines sättigbaren Induktors und ein zweiter Zweig mit einem zweiten Ladekondensator (C2) parallel zueinander an die Laser-Elektroden (E-, E2) angeschlossen sind, wobei der zweite Ladekondensator (C2) eine kleinere Kapazität im Vergleich zum ersten Ladekondensator (C,) aufweist,
-- wobei ferner wenigstens ein Hochspannungsschalter als Trigger zur Einleitung einer Sättigung des Magnetschalters (Ml) und der Entladung des ersten Ladekondensators (C,) über den gesättigten Magnetschalter in die Laser-Elektroden-Strecke dient,
mit dem weiteren Merkmal, daß ein den Hochspannungsschalter aufweisender Triggerzweig (Thy, L -,; M2) parallel zur Elektroden-Strecke (Eι-E2) d~s Lasers (LK) an diese angeschlos¬ sen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Triggerzweig aus der Reihenschaltung eines Hochspannungs¬ schalters (Thy) und einer Drossel C-Sι) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Trigger¬ zweig einen Magnetschalter (M2) aufweist und zum pulserzeugenden Netzwerk eine Pulsaufladestufe (PAS) gehört, bestehend aus einem vom Ladegerät aufladbaren Zwischenspeicher-Kondensator (CQ) und einer an dessen hochliegenden Pol angeschlossenen Reihen¬ schaltung aus Hochspannungsschalter (S) und Induktivität (LQ), die mit ihrem anderen Ende mit dem hochliegenden Längszweig des pulserzeugenden Netzwerks, an dem auch die eine Laser-Elektrode (E-j) angeschlossen ist, verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des ersten Ladekondensators (C-,) mindestens zehn mal so groß ist wie diejenige des zweiten Ladekondensators (C2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des ersten Ladekondensators (C,) 15 bis 20 mal so groß ist wie diejenige des zweiten Ladekondensators (C2).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e-n n z e i c h n e t , daß in Richtung vom hochliegenden Potential zum Massepotential gesehen bei der Reihenschaltung des ersten Zweiges auf den ersten Ladekondensa¬ tors (C-,) der Magnetschalter (Ml) folgt und demgemäß letzterer direkt geerdet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zweites Ladegerät (LG2) mit einer Pulsaufladestufe (PAS 1) zusätzlich zum ersten Ladegerät (LG1) an das pulserzeugende Netzwerk mittels einer Ankopplungsschaltung (L52- s_ '--• ~^ parallel zum Magnet¬ schalter (M,) angeschlossen ist, wobei die Einspeisepunkte des ersten Ladegerätes und der Ankopplungsschaltung durch den ersten Ladekondensator (C,) galvanisch voneinander getrennt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polari- t t der Impulsspannung des zweiten Ladegerätes (LG2) im Sinne einer Verstärkung des Entladevorganges des zweiten Ladekon- densators nach dem Schließen des Triggerzweiges gewählt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polari- tat der Impulsspannuπg des zweiten Ladegerätes (LG2) entgegen¬ gesetzt bzw. negativ zu derjenigen des ersten Ladegerätes (LGl) ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ankopp¬ lungsschaltung einen zum ersten Triggerzweig (Lsl-Thy) zusätz¬ lichen zweiten Triggerzweig (L-S2- S), bestehend aus der Reihen¬ schaltung eines Hochspannungsschalters (S) und einer Drossel (LS2) , aufweist, daß eine Parallelschaltung aus diesem zweiten Triggerzweig (Lς2-S) und einer dritten Ladekapazität (C.) an ihrem einen Ende an das zweite Ladegerät (LG2) und an ihrem anderen Ende an Massepotential angeschlossen ist und daß diese Parallelschaltung an ihrem Ladegerät-seitigen Ende über eine Koppelkapazität (C,) an das hochliegende Ende des Magnetschalters (Ml) angeschlossen ist.
11. Verfahren zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen mit einer Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 10, A) wobei mit wenigstens einem Ladegerät (LG, LGl, LG2, PAS) ein pulserzeugendes Netzwerk auf eine Ladespannung aufgeladen wird und diese Ladespannung ausgangsseitig des pulserzeugen¬ den Netzwerkes an die Laser-Elektroden (E-,, E2) eines TE-Gas- lasers gelegt wird, B) wobei diese Ladespaππung an einen ersten Zweig des pulserzeu¬ genden Netzwerks gelegt wird, bestehend aus einem ersten Ladekondensator (C-,) größerer Kapazität und aus einem dazu seriellen Magnetschalter (Ml) in Gestalt eines sättigbaren Induktors, und an einen zum ersten Zweig parallelgeschalteten zweiten Zweig des pulserzeugεnden Netzwerkes gelegt wird, dieser 1 bestehend aus einem zweiten Ladekondensator (C2), welcher mindestens um eine Größenordnung kleiner ist als der erste Ladekondensator (C-,) und welcher parallel zu den Laser- Elektroden (E-,, E2) angeschlossen ist,
5 C) und wobei die Sättigung des Magnetschalters (Ml) eingeleitet wird durch Schließen wenigstens eines Hochspannungsschalters (Thy, M2), mit den weiteren Merkmalen, a) daß die Ladekondensatoren (C-,, C2) - bevor die Zündung 0 zwischen den Laser-Elektroden (E-,, E2) einsetzt - auf eine Spannung aufgeladen werden, welche etwa der doppelten Brennspannung des Lasers entspricht, und der Magnetschal¬ ter (Ml) noch im ungesättigten Zustand gehalten wird, b) daß dann der Hochspannungsschalter (Thy, M2) des Trigger- 5 zweiges geschlossen wird und so der zweite Ladekondensator
(C2) über die Drossel (Lsl) zumindest teilweise entladen wird, während die Ladung auf dem ersten Ladekondensator (C,) aufgrund eines nur geringen, durch den Magnetschalter (Ml) fliessenden Magnetisierungsstromes praktisch erhalten bleibt,
20 c) daß nun der Magnetschalter (Ml) in Sättigung gebracht wird und damit seine im Sättigungszustand stark reduzierten Werte von Induktivität und Impedanz einen Ladungstransfer- Strom vom ersten Ladekondensator (C,) auf den mindestens teilentladenen zweiten Ladekondensator (C2) fließen lassen,
25. wobei dieser Ladungstransfer-Strom einen Spannungsanstieg an den Laser-Elektroden (E, , E2) auf etwa die doppelte Lade¬ spannung und damit die Zündung des Lasers bewirkt, d) daß nun der erste Ladekondensator (C,) seine gespeicherte Energie über den gesättigten und damit gut leitenden Magnet-
30 Schalter (Ml) in die Laserentladung einspeist und der Hoch¬ spannungsschalter (Thy; M2) des Triggerzweiges geöffnet wird e) daß nach Beendigung der Laserentladung erneut mit der Aufladung der Ladekondensatoren (C^, C2) begonnen wird, und so weiter wie vorstehend unter (a) bis (d) erläutert.
35
EP89905050A 1988-04-20 1989-04-20 Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannungsimpulsen hoher leistung, insbesondere für te-gaslaser Withdrawn EP0411022A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3813315 1988-04-20
DE3813315 1988-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0411022A1 true EP0411022A1 (de) 1991-02-06

Family

ID=6352485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89905050A Withdrawn EP0411022A1 (de) 1988-04-20 1989-04-20 Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannungsimpulsen hoher leistung, insbesondere für te-gaslaser

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5138622A (de)
EP (1) EP0411022A1 (de)
JP (1) JPH03504429A (de)
WO (1) WO1989010657A1 (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8901779A (nl) * 1989-07-11 1991-02-01 Nl Laser Res Werkwijze en elektrische schakeling voor het exciteren van een gasontladingslaser.
NL9001496A (nl) * 1990-06-29 1992-01-16 Nl Laser Res Inrichting voor het exciteren van een gasontladingslaser, en pulscompressieinrichting voor toepassing in een dergelijke excitatieinrichting.
JP2738990B2 (ja) * 1991-05-27 1998-04-08 三菱電機株式会社 パルスレーザ装置
FR2695432B1 (fr) * 1992-09-04 1994-11-18 Eyquem Générateur d'allumage haute énergie notamment pour turbine à gaz.
JP3041540B2 (ja) * 1995-02-17 2000-05-15 サイマー・インコーポレーテッド パルス電力生成回路およびパルス電力を生成する方法
DE19639023A1 (de) 1996-09-23 1998-03-26 Haefely Trench Ag Impulsspannungsgeneratorschaltung
US5914974A (en) * 1997-02-21 1999-06-22 Cymer, Inc. Method and apparatus for eliminating reflected energy due to stage mismatch in nonlinear magnetic compression modules
US5982795A (en) * 1997-12-22 1999-11-09 Cymer, Inc. Excimer laser having power supply with fine digital regulation
US6330261B1 (en) 1997-07-18 2001-12-11 Cymer, Inc. Reliable, modular, production quality narrow-band high rep rate ArF excimer laser
US6151346A (en) * 1997-12-15 2000-11-21 Cymer, Inc. High pulse rate pulse power system with fast rise time and low current
US5940421A (en) * 1997-12-15 1999-08-17 Cymer, Inc. Current reversal prevention circuit for a pulsed gas discharge laser
EP1040539B1 (de) * 1997-12-15 2004-11-10 Cymer, Inc. Gepulstes stromversorgungssystem mit hoher pulsrate
US6327286B1 (en) 1998-04-27 2001-12-04 Cymer, Inc. High speed magnetic modulator voltage and temperature timing compensation circuit
US6016325A (en) * 1998-04-27 2000-01-18 Cymer, Inc. Magnetic modulator voltage and temperature timing compensation circuit
US6650679B1 (en) 1999-02-10 2003-11-18 Lambda Physik Ag Preionization arrangement for gas laser
US6456643B1 (en) 1999-03-31 2002-09-24 Lambda Physik Ag Surface preionization for gas lasers
US5949806A (en) * 1998-06-19 1999-09-07 Cymer, Inc. High voltage cable interlock circuit
US6477193B2 (en) 1998-07-18 2002-11-05 Cymer, Inc. Extreme repetition rate gas discharge laser with improved blower motor
US6442181B1 (en) 1998-07-18 2002-08-27 Cymer, Inc. Extreme repetition rate gas discharge laser
US6618421B2 (en) * 1998-07-18 2003-09-09 Cymer, Inc. High repetition rate gas discharge laser with precise pulse timing control
US6757315B1 (en) 1999-02-10 2004-06-29 Lambda Physik Ag Corona preionization assembly for a gas laser
US6671302B2 (en) 2000-08-11 2003-12-30 Lambda Physik Ag Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser
DE10325771A1 (de) * 2003-06-05 2004-12-23 Man Roland Druckmaschinen Ag Ansteuerung für einen Excimer-Strahler
DE60307834T2 (de) * 2003-08-29 2007-09-13 Infineon Technologies Ag Schaltungssystem und Methode zum Verbinden eines Moduls zu, oder dessen Entkopplung von, einem Hauptbus
DE10341172B4 (de) * 2003-09-06 2009-07-23 Kronotec Ag Verfahren zum Versiegeln einer Bauplatte
EP1701376B1 (de) 2005-03-10 2006-11-08 HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG Vakuumplasmagenerator
US7633182B2 (en) 2005-11-09 2009-12-15 Bae Systems Advanced Technologies, Inc. Bipolar pulse generators with voltage multiplication
CN112821181B (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于驱动准分子激光器的脉冲电路
CN113691239B (zh) * 2021-07-20 2023-10-03 西南石油大学 一种用于电脉冲破岩的磁开关脉冲发生器
CN114414956B (zh) * 2021-12-27 2023-06-16 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种气体火花开关放电实验电路及装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1016641A (en) * 1975-02-28 1977-08-30 Michel Blanchard Driving circuit for double discharge grid tea co2 lasers
DE3240372A1 (de) * 1982-11-02 1984-05-03 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Anregungssystem zur erzeugung einer schnellen, gepulsten hochspannungsentladung, insbesondere zur anregung eines hochleistungslasers
DE3323614A1 (de) * 1983-06-30 1985-01-03 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Anregungskreis fuer ein te-hochenergielasersystem
ATE51112T1 (de) * 1985-08-21 1990-03-15 Siemens Ag Hochleistungs-impulsuebertrager fuer kurze impulse hoher spannung und/oder hoher stroeme.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8910657A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1989010657A1 (en) 1989-11-02
US5138622A (en) 1992-08-11
JPH03504429A (ja) 1991-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0411022A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannungsimpulsen hoher leistung, insbesondere für te-gaslaser
DE69628514T2 (de) Leistungspulsgenerator mit energierückgewinnung
EP0024576B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung schneller gepulster Entladungen in einem Laser, insbesondere an Hochenergielasern
DE3705165C2 (de)
DE19541031A1 (de) Gepulste Laservorrichtung mit Entladungsanregung
EP0108299B1 (de) Anregungssystem zur Erzeugung einer schnellen, gepulsten Hochspannungsentladung, insbesondere zur Anregung eines Hochleistungslasers
DE3403619A1 (de) Elektrische stromversorgungsquelle fuer die verwendung in einer elektrostatischen ausfaellvorrichtung
DE3644004C2 (de) Schaltung für die Vorionisierung und Hauptentladung eines gepulsten Gaslasers
WO1989010645A1 (en) Pre-ionization device, in particular for x-ray pre-ionization in discharge-pumped gas lasers, in particular excimer lasers
DE2608436C2 (de) Elektrische Schaltung für einen elektrostatischen Staubabscheider
DE19845586B4 (de) Entladungsschaltung für einen Impulslaser mit einer Impulsleistungsquelle
DE3314157A1 (de) Anregungskreis fuer lasersysteme, insbesondere fuer te-hochenergielaser, mit einstellung der vorionisierung
DE830522C (de) Schaltung zur Erzeugung eines durch einen Steuerimpuls ausgeloesten Hochfrequenz-Leistungs-Impulses
DE2824086A1 (de) Generator zum erzeugen von impulsen fuer die elektrisch abtragende metallbearbeitung
DE2348952C3 (de) Kommutierungseinrichtung für eine Gleichstrom-Zerhackerschaltung
EP0130443B1 (de) Anregungskreis für ein TE-Hochenergielasersystem
EP2820728B1 (de) Funkenstreckenanordnung
DE2418265C2 (de) Zündanlage für Brennkraftmaschinen
DE3791058C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einbrennen von Elektronenröhren
DE10042292A1 (de) Excimer-Laser
DE2422201A1 (de) Zuendschaltung fuer blitzlampen
DE2552627A1 (de) Vorrichtung zum zuenden von blitzentladungsroehren
DE2632785C3 (de) Gleichstromzerhacker
DE10065104B4 (de) Defibrillator
DE3116447A1 (de) &#34;impulsgenerator&#34;

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19900807

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920521

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19930112