(57)【要約】電圧源は、リングレーザジャイロに電力を供給し、出力コンデンサ回路網に充電するパルス幅変調器を含む。パルス幅変調器が放射に対する暴露にかかわらず出力パルスを発生し続けるために、パルス幅変調器に接続している装置は制御を仮定する。
2004500547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射の効果に耐性のある電圧電源であって、
電圧を発生する第１の出力回路網と、
出力回路網の電圧を制御するパルス幅変調器と、
放射暴露の間と後に電源の動作を維持するために、電源に接続している装置と、
からなる電源。
【請求項２】
請求項１の電圧電源において、前記電源が、
電圧の形で電力を出力する第２の出力回路網と、
パルスの形で第２の出力回路網に電流を供給するパルス幅変調器と、
からなることを特徴とする電源。
【請求項３】
請求項１の電圧電源において、前記装置が、
電圧源と、
ダイオードと、
からなることを特徴とする電源。
【請求項４】
電圧源が、パルス幅変調器の正常動作の間、パルス幅変調器の出力に接続しているダイオードに逆バイアスを維持することを特徴とする、請求項３の電圧電源。
【請求項５】
放射の効果に耐性のある電源であって、
電力を出力する出力装置と、
電圧の形で出力装置に電力を供給する電源と、
パルスの形で電源を制御するパルス幅変調器と、
放射線暴露が発生した場合パルス幅変調器の制御を仮定するための装置と、
からなる電源。
【請求項６】
請求項５の電源において、前記装置が、
分圧器回路と、
ダイオードと、
からなることを特徴とする電源。
【請求項７】
分圧器回路がパルス幅変調器のインピーダンスより大きいインピーダンスを有することを特徴とする請求項６の電源。
【請求項８】
放射に対する暴露が発生する時に、分圧器回路がパルス幅変調器のインピーダンス未満のインピーダンスを有することを特徴とする、請求項６の電源。
【請求項９】
電力の増加が必要な時に、出力がパルス幅変調器の増加出力について、パルス幅変調器に指示することを特徴とする、請求項５の電源。
【請求項１０】
高圧電源であって、
パルス幅変調器と、
放射暴露の間と後にパルス幅変調器の動作を維持するために、パルス幅変調器に接続している装置と、
からなる電源。
【請求項１１】
請求項１の高圧電源において、前記電源が、
可変持続時間の電圧パルスである制御の形式でスイッチを制御するパルス幅変調器と、
トランスを通しての電流を制御するスイッチと、
トランスを流れる電流によって、与えられた電圧に充電される出力回路網と、
パルス幅変調器に、出力電圧の一部を戻すフィードバック回路網であって、フィードバック回路網によって、パルス幅変調器へ供給された出力電圧の値に従って、出力パルスの持続時間をパルス幅変調器が調整するものと、
からなることを特徴とする電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
現在、慣性誘導センサは、航空機の誘導のために多くの飛行中の航空機において、稼働している。リングレーザ・ジャイロが、船、潜水艦、人工衛星、ミサイル及び他の輸送手段と同様に航空機の慣性誘導センサとして使われている。しかし、輸送手段が放射線環境に入るときに、放射線はセンサに影響を及ぼし、センサの動作を妨げる。その結果、誘導は妨げられる。具体的には、リングレーザ・ジャイロにおいては、リングレーザジャイロの動作の維持のためのレーザ放電の稼働を保持しなければならない。リングレーザジャイロの適当な動作には、リングレーザジャイロが放射線環境にさらされたときに、レーザー放電を失わないことが必要である。レーザー放電は、動作が放射線環境により中断される可能性がある高圧電源によって維持されている。具体的には、迅速なガンマ線パルスは、高圧電源電圧をレーザー放電を維持するのに必要な値以下に落ちるようにする可能性がある。これが起こるときに、リングレーザジャイロにより誘導されている輸送手段はその計画的されたコースを離れる可能性があり、その任務の達成を妨げられる可能性がある。
【０００２】
必要な高電圧を発生するためにパルス幅変調器を使用する高圧電源は、リングレーザジャイロのレーザ発信（レイジング：ｌａｓｉｎｇ）を維持することを必要とするレベルより以下に、高電圧を減らす迅速なガンマ・パルス外乱に影響されやすい。これは、迅速なガンマ・パルスがパルス幅変調器内の回路をオフにするときに発生し、具体的には、パルス幅変調器出力パルスの持続時間を決定するために用いるエラー増幅器をオフにして、出力される電圧を減少させ、そしてリングレーザジャイロ動作を中断する。
【０００３】
図１は、迅速なガンマ線パルスの高電圧電源の出力電圧上のシミュレートされた効果を示す。迅速なガンマ線パルスは、フラッシュＸ線線源を使用してシミュレートされた。見られるように、放射パルスはレーザー放電を維持するのに必要とするレベル（この電圧は、この実験において、約４５０Ｖである）より下に、高電圧出力を減らした。一旦レーザー放電が消されると、その再起動は簡単でなく、放電が再起動するまで、ナビゲーション情報のためリングレーザジャイロに依存する輸送手段は本質的に盲目かつ管理不能である。レーザー放電を維持するために用いる現在の方法は、高価な耐放射線構成部品に依存する。しかし、耐放射線技術は、内部の構成部品の不調を引き起こす線量率の防護を明らかにしなかった。リングレーザジャイロの動作が中断されないように、電源出力を受け入れられるレベルで維持することが有益である。電源を維持する、より安価な手段を有することは、有益である。
【０００４】
【発明の概要】
パルス幅変調器を含んでいる電源が、レーザー放電を始めかつ維持するために用られる。パルス幅変調器は、レーザー放電電圧を維持するコンデンサを周期的に充電する。フィードバックループは、コンデンサ上の電圧を検出して、パルス幅変調器の出力をコンデンサ上の電圧を目標値に維持するように調整する。フィードバックループが放射線の暴露のために無効にされるときに、パルス幅変調器に接続している装置はパルス幅変調器の制御を仮定する。
【０００５】
【実施例の説明】
リングレーザジャイロが迅速な電離性放射線にさらされるときに、本発明はリングレーザジャイロへの妨害を防護する。本発明は放射線に対する暴露にもかかわらず稼働し続ける電源であると理解され、そして、その応用のうちの１つはリングレーザ・ジャイロのためであるが、放射線環境の電源を必要としている応用のためにも、実際に使うことができる。発明の背景において明示された様に、従来、迅速なガンマ線パルスがパルス幅変調器４内部の誤差増幅器をオフにすることを示した。誤差増幅器は、パルス幅変調器４内部の基準電圧とフィードバックループにより戻される電圧間の差に比例する出力電圧を発生する。誤差増幅器がオフにされるときに、パルス幅変調器４は出力パルスを発生せず、コンデンサ上の電圧がリングレーザジャイロのレーザー放電を維持するのに必要な値以下に減少すること許し、したがって、リングレーザジャイロの動作が中断する。本発明の回路２を接続すると、内部の誤差増幅器がオフにされた場合はいつでもパルス幅変調器４の出力を１００％のデューティサイクルに強制し、コンデンサ上の電圧をリングレーザジャイロのレーザー放電を維持するのに必要なレベルに維持する。
【０００６】
図２は、本発明のブロック図である。本発明２は、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４に接続している。パルス幅変調器４は、リングレーザジャイロに高電圧を供給するパルス発生器６を制御する。パルス幅変調器４は、パルス発生器６にさまざまなパルス幅の電圧パルスを送り出すことによって、パルス発生器６を制御する。出力ネットワーク８からのパルス幅変調器４に対するフィードバックは、パルス幅変調器４をして、パルス発生器６に対する制御パルスの幅を予め定められた値に調整して出力電圧を維持させるようにする。本発明２は、具体的には、パルス幅変調器４に放射線暴露の間、出力パルスを発生することを強制する回路である。放射線暴露の間、出力ネットワーク８とパルス幅変調器４間のフィードバックが無効にされ、リングレーザジャイロが稼働するのに必要な高電圧が消失する。本発明２は、パルス幅変調器４に出力パルスを発生させ、リングレーザジャイロのレーザー放電を持続させるのに必要な電圧を維持することを強制する。
【０００７】
本発明の詳細な回路図が、図３に示される。本発明の回路は、具体的には、分圧器１０、シグナル・ダイオード１２である。ダイオード１２の陽極は、分圧器１０の出力に接続している。ダイオード１２のカソードは、パルス幅変調器４の内部の誤差増幅器に接続しているピンに接続している。放射線暴露がないとき、正常動作の間、分圧器１０はダイオード１２がピン上のシグナルを妨害するのを防止するために、ダイオード全体の逆バイアスを維持しなければならない。増幅器が放射線のために機能しないとき、ダイオード１２は順方向にバイアスされ、電流はその時本発明２の回路から出力される。パルス幅変調器４は、電界効果トランジスタ（Ｑ１）１２のゲートを制御して、電流をトランス（Ｔ１）１４に流す。パルス幅変調器４は、電界効果トランジスタ（Ｑ１）１２のゲートに、さまざまなパルス幅の電圧パルスにを送ることによって、電界効果トランジスタ（Ｑ１）１２のゲートを制御する。トランス（Ｔ１）１４に流れている電流は、リングレーザジャイロに高電圧を供給する出力回路網８のコンデンサ１６を充電する。
【０００８】
図４は、本発明を用いた違いを示す。放射線が前のように暴露されるときに、リングレーザジャイロに出力される電圧の変化がない。再び、本発明の回路は、放射現象の間、１００％までデューティサイクルを命令する効果を有して、うまく電源出力上の放射によって引き起こされる一時的現象を防止する。本発明は、特許法に従って、当業者に、専門材料、構成部品を新しい原理を適用して、製造し、使用するのに必要な情報を供給するために必要な程度に本願明細書において、詳細に記載された。しかし、本発明は特に異なる材料、構成部品により実施できると理解されるべきであって、そのさまざまな修正（処理詳細、操作手順に関する両方とも）は本発明の範囲内において、達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、電圧を出力する既存の方法の、放射線に暴露されたときのチャートである。
【図２】図２は、本発明のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の回路図である。
【図４】図４は、放射線に暴露された時の、本発明を使用した電圧供給のチャートである。
【図１】
2004500547.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004500547.tif 000004
2004500547.tif 000005
2004500547.tif 000006
2004500547.tif 000007
2004500547.tif 000008
2004500547.tif 000009
2004500547.tif 000010
2004500547.tif 000011
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004500547.tif 000012
【国際調査報告】
2004500547.tif 000013
2004500547.tif 000014