(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに並列接続されている可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路とを具え、転送元コンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置において、
前記可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路を複数個前記ピーキングコンデンサに並列に接続するとともに、
前記複数の過飽和リアクトルを磁気結合し、かつ前記複数の可飽和リアクトルにそれぞれ直列に転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルを接続するようにしたことを特徴とするパルスレーザ用電源装置。
【請求項２】
前記複数の転送開始時間微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしたことを特徴とする請求項１記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項３】
前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項１記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項４】
前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項２記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項５】
レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに並列接続されている可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路とを具え、転送元コンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置において、
前記可飽和リアクトルを複数個の磁気結合された可飽和リアクトルの並列回路に分割するとともに、これら複数の可飽和リアクトルにそれぞれ直列に転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルを接続するようにしたことを特徴とするパルスレーザ用電源装置。
【請求項６】
前記複数の転送開始時間微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしたことを特徴とする請求項５記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項７】
前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項５記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項８】
前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項６記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項９】
レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、
この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、
このピーキングコンデンサに複数個並列接続されている転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を有する最終段の電荷転送回路と、
前記複数の第１のコンデンサの各々に接続されている可飽和リアクトルと第２のコンデンサの複数の直列回路とを有する最終段より１つ前段の電荷転送回路と、
を具え、複数の第２のコンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用して前記複数の第１のコンデンサを介してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置であって、
前記最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルを磁気結合するとともに、
前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせるようにしたことを特徴とするパルスレーザ用電源装置。
【請求項１０】
前記磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項９記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項１１】
前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項９記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項１２】
レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、
この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、
このピーキングコンデンサに複数個並列接続されている転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を有する最終段の電荷転送回路と、
前記複数の第１のコンデンサの各々に直列接続されている複数の可飽和リアクトルおよびこれら複数の可飽和リアクトルを並列接続する１つの第２のコンデンサを有する最終段より１つ前段の電荷転送回路と、
を具え、第２のコンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用して前記複数の第１のコンデンサを介してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置であって、
前記最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルを磁気結合するとともに、
前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせるようにしたことを特徴とするパルスレーザ用電源装置。
【請求項１３】
前記磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項１２記載のパルスレーザ用電源装置。
【請求項１４】
前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする請求項１２記載のパルスレーザ用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ用パルス放電に利用される磁気スイッチ（可飽和リアクトル）を用いたパルスレーザ用電源装置に関し、特にレーザパルスの１パルス当たりのエネルギーを下げることなくパルスレーザのピーク出力を下げるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
高出力パルスレーザや加速器用のパルス電源装置として、 近年、サイラトロン、ＧＴＯなどの主スイッチの耐久性の向上のために磁気パルス圧縮回路を使用したものが用いられることが多い。
【０００３】
図１１はパルスレーザのパルス電源に用いられる一般的な容量移行型の磁気パルス圧縮装置の等価回路を示すもので、図１２は図１１の回路各部における電圧及び電流の波形例を示すものである。
【０００４】
この図１１の放電回路は、可飽和リアクトルから成る３個の磁気スイッチＡＬ0〜ＡＬ2の飽和現象を利用した２段の磁気パルス圧縮回路である。
【０００５】
図１１においては、まず、コンデンサＣ0に、磁気スイッチＡＬ0、コイルＬ1を介して高電圧電源ＨＶからの電荷をチャージしておく。
【０００６】
この後、パルスレーザ発振の繰り返し周波数に同期してオンになるパルス発振同期信号（トリガ信号）ＴＲが入力されると、この時点で主スイッチＳＷがオンにされる（図１２時刻ｔ0）。主スイッチＳＷがオンになると、主スイッチＳＷの電位ＶSWが０に急激に下がり、この後磁気スイッチＡＬ0の両端電圧であるコンデンサＣ0と主スイッチＳＷの電圧差ＶC0−ＶSWの時間積（電圧ＶC0の時間積分値）Ｓ0が磁気スイッチＡＬ0の設定特性で決まる限界値に達すると、この時点ｔ1において磁気スイッチＡＬ0は飽和し、コンデンサＣ0、磁気スイッチＡＬ0、主スイッチＳＷ、コンデンサＣ1のループに電流パルスｉ0が流れる。
【０００７】
この電流パルスｉ0が流れ始めてから０になる（時刻ｔ2）までの時間δ0、即ちコンデンサＣ0からコンデンサＣ1に電荷が完全に移行されるまでの電荷転送時間δ0は、主スイッチＳＷなどによる損失を無視すれば、磁気スイッチＡＬ0の飽和後インダクタンス、コンデンサＣ0、コンデンサＣ1の各容量によって決定される。
【０００８】
一方、コンデンサＣ1の電圧ＶC1の時間積Ｓ1が磁気スイッチＡＬ1の設定特性で決まる限界値に達すると、この時点ｔ3において磁気スイッチＡＬ1は飽和し、低インダクタンスとなる。これにより、コンデンサＣ1、コンデンサＣ2、磁気スイッチＡＬ1のループに電流パルスｉ1が流れる。この電流パルスｉ1は、コンデンサＣ1、Ｃ2の容量および磁気スイッチＡＬ1の飽和後インダクタンスによって決定される所定の転送時間δ1を経由した後、時刻ｔ4で０になる。
【０００９】
また、コンデンサＣ2の電圧ＶC2の時間積Ｓ2が磁気スイッチＡＬ2の設定特性で決まる限界値に達すると、この時点ｔ5において磁気スイッチＡＬ2は飽和し、これにより、コンデンサＣ2、ピーキングコンデンサＣP、磁気スイッチＡＬ2のループに電流パルスｉ2が流れる。
【００１０】
その後、ピーキングコンデンサＣpの電圧ＶCpは充電の進展とともに上昇し、この電圧ＶCpが所定の主放電開始電圧に達すると、この時点ｔ6において主電極１０間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始される。この主放電によってレーザ媒質が励起され、数ｎｓｅｃ後にレーザ光が発生される。
【００１１】
この後、主放電によってピーキングコンデンサＣpの電圧は急速に低下し、所定時間経過後に充電開始前の状態に戻る。
【００１２】
このような放電動作が、トリガ信号ＴＲに同期した主スイッチＳＷのスイッチング動作によって繰り返し行われることにより、所定の繰り返し周波数（パルス発振周波数）でのパルスレーザ発振が行われる。
【００１３】
また、この場合、磁気スイッチおよびコンデンサで構成される各段の電荷転送回路のインダクタンスが後段にいくにつれ小さくなるように設定されているので、電流パルスｉ0〜ｉ2のピーク値が順次高くなりかつその通電幅も順次狭くなるようなパルス圧縮動作が行われ、この結果主電極６間に短時間での強い放電が得られることになる。
【００１４】
ところで、上記のような磁気パルス圧縮によってパルス圧縮率を高めすぎると、パルス幅の短いピーク出力の大きなパルスレーザ光が得られる反面、このような短パルス幅で高出力のパルスレーザ光によって
・レーザ共振器内に設けられた光学部品の耐久性が悪くなる
・ラウンドトリップ回数（レーザ光の共振器での往復回数）が減少する
・ラウンドトリップ回数の減少により狭帯域化光学素子への入射回数が減り、
狭帯域化効率が落ちる
などの種々の不具合が発生する。そこで、昨今はこれとは逆にパルス幅が短か過ぎずピーク出力が大き過ぎないパルスレーザ光のほうが要望されることが多い。パルスレーザ光のピーク出力を下げるとはいってもパルス幅が長くなるので、レーザパルスの１パルス当たりのエネルギーがパルス幅の短いピーク出力の大きなパルスレーザ光に比べ小さくなることはない。
【００１５】
しかし、上記従来技術では、コンデンサＣ2からピーキングコンデンサＣpに一度に全ての電荷を電流パルスｉ2として転送するようにしているので、パルスレーザ光の発光強度、発光時間は電流パルスｉ2のみの電荷転送時間およびピーク値によって一義的に決まってしまい、これを微調整することが難しい。また、上記従来技術では、コンデンサＣ2からピーキングコンデンサＣpに転送された電荷は放電によってそのほとんどが消費されてしまい、レーザ発光が開始された後もピーキングコンデンサＣpに電荷が転送されることはないので、レーザパルスのパルス幅を長くする上で、回路的に自ずと限界があった。
【００１６】
この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、パルス幅が短か過ぎずピーク出力が大き過ぎないパルスレーザ光を簡単な構成によって得ることができるパルスレーザ用電源装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
請求項１に対応する発明では、レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに並列接続されている可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路とを具え、転送元コンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置において、前記可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路を複数個前記ピーキングコンデンサに並列に接続するとともに、前記複数の過飽和リアクトルを磁気結合し、かつ前記複数の可飽和リアクトルにそれぞれ直列に転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルを接続するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項１の発明では、転送元コンデンサからピーキングコンデンサへ電荷転送を行なう最終段の電荷転送回路に含まれる並列接続された複数の可飽和リアクトルは、磁気結合されているので、これらの磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和タイミングは一致する。すなわち、並列接続された複数の可飽和リアクトルを磁気結合しているので、各種のばらつき要因によって可飽和リアクトルが飽和する前に、各可飽和リアクトルを流れる電流の変化に多少のばらつきがあったとしても、これら複数の可飽和リアクトルの飽和タイミングが一致し、これらの複数の可飽和リアクトルが介在する電荷転送の開始のタイミングを揃えることができる。そして、この請求項１の発明では、これら磁気結合された複数の可飽和リアクトルにそれぞれ直列に転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルを接続するようにしている。これら直列接続される複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルは磁気結合されてはいない。
【００１９】
したがって、この請求項１の発明では、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルによって複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の回路ルートにおける電荷転送開始タイミングを微調整して遅らせることができるとともに、前記複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルによって各回路ルートにおけるインダクタンスが大きくなるので、各回路ルートにおける電荷転送時間を長くするように微調整することができる。
【００２０】
このようにこの請求項１の発明によれば、複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの電荷転送における電荷転送開始タイミングを遅らせると共に、これらの電荷転送時間を長く調整できるようにしたので、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。したがってこの発明では、パルス幅が短か過ぎずピーク出力が大き過ぎないパルスレーザ光を簡単な構成によって得ることができる。また、この請求項１の発明では、微調整用の小さなインダクタンスを有する可飽和リアクトルを、磁気結合されている大きなインダクタンスを有する可飽和リアクトルとは別に設け、微調整用の可飽和リアクトルによって転送開始タイミングおよび電荷転送時間を調整するようにしたので、大きなインダクタンスを有する可飽和リアクトルを調整するよりも、調整精度を向上させることもできる。
【００２１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記複数の転送開始時間微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしている。
【００２２】
この請求項２の発明では、複数の微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしているので、これら複数の微調整用可飽和リアクトルの飽和タイミングが異なるようになり、これにより複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの電荷転送の開始タイミングがそれぞれ異なるようになる。したがって、ピーキングコンデンサへは複数の回路ルートを経て異なる開始タイミングで電荷転送が行われるようになり、これによりピーキングコンデンサは比較的ゆっくりと充電されることになる。したがって、この発明では、請求項１の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、この場合、各回路ルートの電荷転送が異なる開始タイミングで行われるので、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことが可能になる。
【００２３】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしている。
【００２４】
この請求項３の発明では、磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングは同じになるが、それら電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、請求項１の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、この場合、各回路ルートの電荷転送時間が異なるようになるので、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００２５】
請求項４の発明では、請求項２の発明において、前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしている。
【００２６】
すなわち、この請求項４の発明では、磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるとともに、複数の転送開始時間微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようなっているので、複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングが異なりかつそれら電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、請求項１の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、この場合、各回路ルートの電荷転送開始タイミングと電荷転送時間が異なるようになるので、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００２７】
請求項５の発明では、レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに並列接続されている可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路とを具え、転送元コンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置において、前記可飽和リアクトルを複数個の磁気結合された可飽和リアクトルの並列回路に分割するとともに、これら複数の可飽和リアクトルにそれぞれ直列に転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルを接続するようにしたことを特徴としている。
【００２８】
この請求項５の発明では、磁気パルス圧縮回路における最終段の電荷転送回路に含まれる可飽和リアクトルと転送元コンデンサの直列回路のうち可飽和リアクトルを複数個の可飽和リアクトルの並列回路に分割するとともに、これら複数の過飽和リアクトルを磁気結合し、さらにこれら複数の磁気結合された可飽和リアクトルに転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルをそれぞれ直列接続するようにしている。
【００２９】
すなわち、この請求項５の場合、転送元コンデンサは１つになる。
【００３０】
したがって、この請求項５の発明では、先の請求項１の発明と同様、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルによって複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の回路ルートにおける電荷転送開始タイミングを微調整して遅らせることができるとともに、前記複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルによって各回路ルートにおけるインダクタンスが大きくなるので、各回路ルートにおける電荷転送時間を長くするように微調整することができ、これによりこの発明では、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、この発明では、微調整用の可飽和リアクトルによって転送開始タイミングおよび電荷転送時間を調整するようにしたので、大きなインダクタンスを有する可飽和リアクトルを調整するよりも、調整精度を向上させることもできる。
【００３１】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、前記複数の微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしている。
【００３２】
この請求項６の発明では、複数の微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようにしているので、これら複数の微調整用可飽和リアクトルの飽和タイミングが異なるようになり、これにより複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの電荷転送の開始タイミングがそれぞれ異なるようになる。したがって、ピーキングコンデンサへは複数の回路ルートを経て異なる開始タイミングで電荷転送が行われるようになり、これによりピーキングコンデンサは比較的ゆっくりと充電されることになる。したがって、この発明では、請求項５の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことが可能になる。
【００３３】
請求項７の発明では、請求項５の発明において、前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする。
【００３４】
この請求項７の発明では、磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングは同じになるが、それら電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、請求項５の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００３５】
請求項８の発明では、、請求項６の発明において、前記磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴としている。
【００３６】
この請求項８の発明では、磁気結合された複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるとともに、複数の転送開始時間微調整用可飽和リアクトルのアシスト時間を異ならせるようなっているので、複数の転送元コンデンサからピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングが異なりかつそれら電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、請求項５の発明に比べさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、この場合、各回路ルートの電荷転送開始タイミングと電荷転送時間が異なるようになるので、ピーキングコンデンサに転送された電荷によって放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００３７】
請求項９の発明では、レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに複数個並列接続されている転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を有する最終段の電荷転送回路と、前記複数の第１のコンデンサの各々に接続されている可飽和リアクトルと第２のコンデンサの複数の直列回路とを有する最終段より１つ前段の電荷転送回路とを具え、複数の第２のコンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用して前記複数の第１のコンデンサを介してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置であって、前記最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルを磁気結合するとともに、前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせるようにしたことを特徴としている。
【００３８】
この請求項９の発明では、最終段より１つ前段の電荷転送回路は、可飽和リアクトルと第２のコンデンサの直列回路を複数個並列に接続し、これら複数の可飽和リアクトルを磁気結合する。また、最終段の電荷転送回路は、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を複数個ピーキングコンデンサに並列接続する。そして、最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせる様にしている。すなわち、この請求項９の発明では、ピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングを異ならせるべく、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を複数個並列接続した電荷転送回路を最終段に追加するようにしている。すなわち、最終段の１つ前の段は、複数の可飽和リアクトルを磁気結合することで、これら最終段の１つ前の段の電荷転送開始タイミングは一致させ、最終段で各電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングを異ならせるようにしている。
【００３９】
このようにこの発明では、ピーキングコンデンサへは複数の回路ルートを経て異なる開始タイミングで電荷転送が行われるようになり、これによりピーキングコンデンサは電荷を一括同時転送したした場合に比べ、比較的ゆっくりと充電されることになる。したがって、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００４０】
請求項１０の発明では、請求項９の発明において、前記磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしている。
【００４１】
この請求項１０の発明では、磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、最終段より１つ前段の電荷転送回路における複数の電荷転送ルートの電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、ピーキングコンデンサへは複数の電荷転送ルートを経て異なる電荷転送時間を持つ電荷が異なる電荷転送開始タイミングをもって転送されることになり、これによりさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることもできる。
【００４２】
請求項１１の発明では、請求項９の発明において、前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしたことを特徴とする。
【００４３】
この請求項１１の発明では、最終段の電荷転送回路の複数の微調整様可飽和リアクトルの飽和タイミングと飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、最終段の電荷転送回路における複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングと電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、ピーキングコンデンサへは複数の電荷転送ルートを経て異なる電荷転送時間を持つ電荷が異なる電荷転送開始タイミングをもって転送されることになり、これによりレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることもできる。
【００４４】
請求項１２の発明では、レーザ媒質中に設けられるパルスレーザ用放電電極と、この放電電極に並列に接続されているピーキングコンデンサと、このピーキングコンデンサに複数個並列接続されている転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を有する最終段の電荷転送回路と、前記複数の第１のコンデンサの各々に直列接続されている複数の可飽和リアクトルおよびこれら複数の可飽和リアクトルを並列接続する１つの第２のコンデンサを有する最終段より１つ前段の電荷転送回路とを具え、第２のコンデンサに充電された電荷を可飽和リアクトルの磁気飽和現象を利用して前記複数の第１のコンデンサを介してピーキングコンデンサに転送する事により前記放電電極間でパルス放電を行なうことで、レーザ媒質を励起してパルスレーザを発生させるパルスレーザ用電源装置であって、前記最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルを磁気結合するとともに、前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせるようにしている。
【００４５】
この請求項１２の発明では、最終段より１つ前段の電荷転送回路は、１つの第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに並列接続される複数の可飽和リアクトルで構成する。また、最終段の電荷転送回路は、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を複数個ピーキングコンデンサに並列接続する。そして、最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和タイミングを異ならせる。
【００４６】
この請求項１２の発明では、ピーキングコンデンサへの複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングを異ならせるべく、転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルと第１のコンデンサの直列回路を複数個並列接続した電荷転送回路を最終段に追加するようにしている。すなわち、この請求項１２の発明では、最終段１つ手前の電荷転送回路に含まれるコンデンサを１つにした点が先の請求項９の発明とは異なる。
【００４７】
したがって、この請求項１２の発明においても、最終段の１つ前の段は、複数の可飽和リアクトルを磁気結合することで、これら最終段の１つ前の段の電荷転送開始タイミングは一致させ、最終段で各電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングを異ならせるようにしている。
【００４８】
この請求項１２の発明においても、ピーキングコンデンサへは複数の回路ルートを経て異なる開始タイミングで電荷転送が行われるようになり、これによりピーキングコンデンサは、電荷を一括同時転送したした場合に比べ、比較的ゆっくりと充電されることになる。したがって、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。また、放電が開始されてレーザ光が発光している最中にも他の回路ルートからピーキングコンデンサに電荷が転送されるような現象が発生して、レーザ光の発光時間を延ばすことも可能になる。
【００４９】
請求項１３の発明では、請求項１２の発明において、前記磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしている。
【００５０】
この請求項１３の発明では、磁気結合された最終段より１つ前段の電荷転送回路の複数の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、最終段より１つ前段の電荷転送回路における複数の電荷転送ルートの電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、ピーキングコンデンサへは複数の電荷転送ルートを経て異なる電荷転送時間を持つ電荷が異なる電荷転送開始タイミングをもって転送されることになり、これによりさらにレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることもできる。
【００５１】
請求項１４の発明では、請求項１２の発明において、前記最終段の電荷転送回路に含まれる複数の転送開始時間微調整用の可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしている。
【００５２】
この請求項１４の発明では、最終段の電荷転送回路の複数の微調整様可飽和リアクトルの飽和タイミングと飽和後インダクタンスを異ならせるようにしているので、最終段の電荷転送回路における複数の電荷転送ルートの電荷転送開始タイミングと電荷転送時間が異なるようになる。したがって、この発明では、ピーキングコンデンサへは複数の電荷転送ルートを経て異なる電荷転送時間を持つ電荷が異なる電荷転送開始タイミングをもって転送されることになり、これによりレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることもできる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態を添付図面に従って詳細に説明する。
【００５４】
図１はこの発明の一実施形態を示す等価回路図である。この図１においては、磁気パルス圧縮回路における最終段の圧縮回路回路部分のみを示している。この磁気パルス圧縮回路は、例えばエキシマレーザなどのパルスガスレーザの放電電極に高電圧を印加するための電源回路として用いられる。
【００５５】
この実施形態において、放電電極１０には、ピーキングコンデンサＣpが並列接続されている。このピーキングコンデンサＣpに対し、可飽和リアクトルＡＬn1と転送時間微調整用可飽和リアクトル（以下単に微調整用可飽和リアクトルという）ＢＬn1と転送元コンデンサＣn1との直列回路と、可飽和リアクトルＡＬn2と微調整用可飽和リアクトルＢＬn2と転送元コンデンサＣn2との直列回路とが並列に接続されている。２つの転送元コンデンサＣn1およびＣn2は、ピーキングコンデンサＣpに電荷を転送するもので、これらコンデンサＣn1およびＣn2には、その前段の図示しないコンデンサから電荷が同時に転送されるものとする。すなわち、転送元コンデンサＣn1およびＣn2の電圧は、全く同じように変化する。転送元コンデンサＣn1およびＣn2の容量は同じとする。
【００５６】
一方、並列接続された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2は、密に磁気結合されており、したがってこれらの飽和タイミングは同時になる。
【００５７】
磁気結合の手法としては、例えば、第２図に示すように、２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の各巻線１１，１２を共通の１つのコア１３に巻回する。
【００５８】
可飽和リアクトルにおいては、可飽和リアクトルに電圧が印加されたとしても最初はコアの透磁率が極めて大きいため巻き線のインダクタンスも充分大きく、このため巻き線を流れる電流は極めてゆっくり増えていく。この電流が作る磁束がコアの飽和磁束密度を超えたときコアは飽和し、これによりコアの透磁率が急激に小さくなって巻き線を流れる電流が一気に増加する。この時点が可飽和リアクトルの飽和時点（オン時点）である。
【００５９】
この実施形態では、同一のコア１３を用いて同一段の複数の可飽和リアクトルを構成しているために、各種のばらつき要因によってコアが飽和する前に、巻き線１１、１２を流れる電流の変化に多少のばらつきがあったとしても、これら同一段の複数の可飽和リアクトルの飽和タイミングが一致し、これらの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2が介在する電荷転送の開始のタイミングを揃えることができる。
【００６０】
磁気結合の他の手法として、図３に示すような手法もある。
【００６１】
この図３の場合は４個の可飽和リアクトルを磁気結合するようにしている。すなわちこの手法では、複数（この場合４個）のコア２０〜２３を用い、２つのコアに跨って各可飽和リアクトルの巻き線２５〜２８を巻回するようにしている。図３に付した矢印のうち巻き線に平行して付した矢印は電流の向きを示しており、各コア２０〜２３中に示した矢印は、各巻き線によって作られる磁界の向きを示している。ここで、これらの磁界の向きは、反時計方向→時計方向→反時計方向というように１個単位に逆向きになるようにコイルの巻き方向および電流の向きを調整する必要がある。また、このような１個単位に逆向きの磁界を実現するためには、コアの個数は偶数であることが必要となる。
【００６２】
図３において、各巻き線２５〜２８に電圧が印加されると、各コア２０〜２３の巻き線には、各巻き線を流れる電流を打ち消すように電圧が発生し、これが電流の増加を抑える。最初は各コア２０〜２３の透磁率が極めて大きいため巻き線のインダクタンスも充分大きく、このため巻き線を流れる電流は極めてゆっくり増えていく。この電流増加によって各コア２０〜２３の磁束密度も増加し、同じように飽和に近づいていく。そして、電流が作る磁束がコアの飽和磁束密度を超えたときコアは飽和する。
【００６３】
仮に１つのコア２０が飽和に達したとすると、このコア２０に巻回されている巻き線２５および２８を流れる電流が急激に増加する。これらの電流増加によってコア２０に隣接しているコア２１および２３の磁束密度も急激に増加し、これによってコア２１及び２３も直ちに飽和する。
【００６４】
この結果、コア２１及び２３に巻回されている巻き線２６および２７を流れる電流が急激に増加する。
【００６５】
そして、これらの電流増加によって残るコア２２も直ちに飽和する。
【００６６】
このようにして、４個のコアのうちのどれが先に飽和したとしても、残り３個のコアも直ちに飽和することになり、これら４個の可飽和リアクトルの飽和タイミングを一致させることが可能になる。
【００６７】
つぎに、図１において、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2に対しそれぞれ微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2が直列接続されている。これらの微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2は磁気結合されてはいない。
【００６８】
すなわち、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和後インダクタンスは、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスに比べ小さな小さなものを用い、これら微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のインダクタンスを調整することで調整精度を向上させる。すなわち、大型のインダクタンスをもつ可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2のインダクタンスを調整するよりも、これとは別に設けた微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のインダクタンスを調整することで調整精度を向上させるようにしている。
【００６９】
(1)ここで、まず、図１の回路における第１の例として、２つの可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2は、それらのアシスト時間（即ち可飽和リアクトルに電圧を印加し始めてから当該可飽和リアクトルが飽和するまでの所要時間）が異なるように設定する。また、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスは同じ値のものを用いる。
【００７０】
このように設定すると、転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送は図４に示すようになる。図４において、Ｖc1は転送元コンデンサＣn1の電圧、Ｖc2は転送元コンデンサＣn2の電圧、Ｖb1は微調整用可飽和リアクトルＢＬn1の端子電圧、Ｖb2は微調整用可飽和リアクトルＢＬn2の端子電圧、ＶcpはピーキングコンデンサＣPの電圧であり、また電流パルスＩ1は転送元コンデンサＣn1からピーキングコンデンサＣpへの転送電流、電流パルスＩ2は転送元コンデンサＣn2からピーキングコンデンサＣpへの転送電流である。
【００７１】
図４の時間軸の最初の状態においては、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2は電圧Ｖc1，Ｖc2の状態から判るように既に飽和している。この波形図では示されていないが、可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2は磁気結合されているので、これらの飽和タイミングは一致している。また可飽和リアクトルＡＬn1およびＡＬn2の飽和後インダクタンスは同じなので、電圧Ｖc1，Ｖc2は、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2が飽和するまでは、同じように変化する。
【００７２】
磁気結合されている可飽和リアクトルＡＬn1およびＡＬn2が飽和した後、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の各電圧Ｖb1，Ｖb2は０Ｖから−ＥＶに変化する。この場合、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1のアシスト時間が微調整用可飽和リアクトルＢＬn2のアシスト時間より短くなるように各可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和特性を設定している。したがって、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1が先に飽和に達し、この時点で転送元コンデンサＣn1の電荷が電流パルスＩ1としてピーキングコンデンサＣpに転送される。
【００７３】
また、その後、微調整用可飽和リアクトルＢＬn2に加わる電圧時間積がこの可飽和リアクトルＢＬn2の飽和限界に達すると、可飽和リアクトルＢＬn2が飽和に達し、この時点で転送元コンデンサＣn2の電荷が電流パルスＩ2としてピーキングコンデンサＣpに転送される。
【００７４】
その後、ピーキングコンデンサＣpの電圧ＶCpが上昇し、この電圧ＶCpが所定の放電開始電圧に達すると、この時点において主電極１０間のレーザガスが絶縁破壊されて放電が開始される。この放電によってレーザ媒質が励起され、レーザ光が発生される。
【００７５】
このようにこの第１の例では、複数の微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間を異ならせるようにしているので、これら複数の微調整用可飽和リアクトルの飽和タイミングが異なるようになり、これにより転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送の開始タイミングがそれぞれ異なるようになる。したがって、ピーキングコンデンサＣpへは複数の回路ルートを経て異なる開始タイミングで電荷転送が行われるようになり、これによりピーキングコンデンサＣpは、図４にも示すように、比較的長時間に亘って充電されることになる。
【００７６】
よって、放電が開始されてレーザ光が発光している最中にもさらにピーキングコンデンサへ電荷が転送されるような現象が発生し、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができるようになる。
【００７７】
(2)つぎに、図１の回路における第２の例としては、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異なるようにする。例えば、Ｌa1＜Ｌa2とする。ただし、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2は、アシスト時間が同じになるようにする。すなわち、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和タイミングは同じになる。
【００７８】
このように設定すると、転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送は図５に示すようになる。
【００７９】
この第２の例では、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2は、アシスト時間が同じになるように設定しているので、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和タイミングは同じになり、したがって、これら微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和時点で、転送元コンデンサＣn1からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ1）と、転送元コンデンサＣn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ2）とが同時に開始される。
【００８０】
ただし、この第２の例では、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌaを、Ｌa1＜Ｌa2としているので、図５に示すように、電流パルスＩ1より電流パルスＩ2のほうが電荷転送時間が長くなる。
【００８１】
このようにこの第２の例では、磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2にそれぞれ微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2を接続するようにしているので、最終段の電荷転送の開始タイミングを遅らせることができる。また、磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異ならせるようにしている。したがって、転送元コンデンサＣn1からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ1）と、転送元コンデンサＣn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ2）との開始タイミングは一致するが、これらの電荷転送時間が異なるようになる。したがって、ピーキングコンデンサＣpは、図４にも示すように、比較的長時間に亘って充電されることになる。よって、放電が開始されてレーザ光が発光している最中にもさらにピーキングコンデンサへ電荷が転送されるような現象が発生し、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができるようになる。
【００８２】
(3)つぎに、図１の回路における第３の例としては、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異ならせるとともに（例えば、Ｌa1＜Ｌa2とする）、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間を異ならせるようにする。
【００８３】
このように設定すると、転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送は図６に示すようになる。
【００８４】
この第３の例では、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異ならせているので（Ｌa1＜Ｌa2）、図６に示すように、電流パルスＩ1より電流パルスＩ2のほうが電荷転送時間が長くなる。また、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間を異ならせるようにしているので（図６の場合はリアクトルＢＬn1のアシスト時間がリアクトルＢＬn2より短い）、電流パルスＩ1の電荷転送開始タイミングが電流パルスＩ2の電荷転送開始タイミングより早くなる。
【００８５】
このようにこの第３の例では、転送元コンデンサＣn1からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ1）と、転送元コンデンサＣn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送（Ｉ2）との開始タイミングおよび電荷転送時間を異ならせるようにしているので、ピーキングコンデンサＣpは、図６にも示すように、比較的長時間に亘って充電されることになる。よって、放電が開始されてレーザ光が発光している最中にもさらにピーキングコンデンサへ電荷が転送されるような現象が発生し、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができるようになる。
【００８６】
(4)つぎに、図１の回路における第４の例としては、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスを同じとすると共に、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間も同じとする。
【００８７】
このように設定すると、転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送は図７に示すようになる。
【００８８】
すなわち、この場合は、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間も同じとしているので、電流パルスＩ1，Ｉ2の転送開始時刻が異なることはないが、これら微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2を挿入した分、挿入しない場合に比べ電流パルスＩ1，Ｉ2の電荷転送開始タイミングは遅れることになる。また、これら微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2を挿入した分、各回路の飽和後リアクタンスが増加して、電流パルスＩ1，Ｉ2の電荷転送時間も長くなる。
【００８９】
このようにこの第４の例では、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2によってれば、複数の転送元コンデンサＣn1，Ｃn2からピーキングコンデンサＣpへの電荷転送における電荷転送開始タイミングを遅らせると共に、これらの電荷転送時間を長く調整できるようにしたので、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。
【００９０】
図８はこの発明の他の実施形態を示す等価回路図である。
【００９１】
この実施形態においては、最終段の電荷転送回路中の磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2とこれらに直列接続された微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のみをピーキングコンデンサＣpに対し２個並列に接続しており、転送元コンデンサＣnは従来通り１個のままとしている。すなわち、この図８の回路では、転送元コンデンサＣnを従来通り１個のままとした点のみが先の図１の回路と異なる。
【００９２】
この図８の回路においては、転送元コンデンサＣnは１個であるが、ピーキングコンデンサＣpへの電荷転送ルートは、先の図１の回路と同様複数ルートあり、これら複数のルートを経て電荷転送を行なうことで先の図１の回路とほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、図８の回路の場合は、２つの電荷転送ルートのうちの一方の電荷転送が開始されると、転送元コンデンサＣnの電圧が落ちてくるので、他方のルートの電荷転送が開始されるときには、転送元コンデンサＣnの転送電荷量が減った状態で電荷転送を行わなければならず、各種の回路調整作業が図１の回路に比べると煩雑である。
【００９３】
このように図８の回路構成においても、先の図１の回路において第１の例〜第４の例で示した電荷転送開始タイミングまたは電荷転送時間の調整を適用することができる。
【００９４】
すなわち、図８の回路における第１の例では、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間が異なるように設定する。
【００９５】
また、図８の回路における第２の例では、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異ならせるとともに、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間が同じになるように設定する。
【００９６】
また、図８の回路における第３の例では、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスＬａ1，Ｌa2を異ならせるとともに、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間を異ならせるようにする。
【００９７】
また、図８の回路における第４の例では、磁気結合された２つの可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスを同じとすると共に、２つの微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2のアシスト時間も同じとする。
【００９８】
この図８の実施形態においても先の図１に示したものとほぼ同じ電荷転送状態を発生させることができ、これによりレーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。
【００９９】
図９はこの発明の更に他の実施形態を示すものである。
【０１００】
この図９の実施形態においては、先の図１、図８の実施形態のように、最終段の電荷転送回路中に微調整用の可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2を挿入するのではなく、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2および転送元コンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2から成る電荷転送回路を最終段に１段追加する。
【０１０１】
図９において、最終段より１つ前段の電荷転送回路は、コンデンサＣn1，Ｃn2と、これらコンデンサにそれぞれ直列接続された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2とを備えている。可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2は磁気結合されている。
【０１０２】
最終段の電荷転送回路は、コンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2と、これらコンデンサにそれぞれ直列接続された微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2とを備えている。微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2は磁気結合されていない。これら微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬnは、それらのアシスト時間を異ならせて飽和タイミングを異ならせている。
【０１０３】
図９の回路においては、基本的には、前段の電荷転送回路の可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2を磁気結合することでコンデンサＣn1，Ｃn2からコンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2への複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングを揃え、最終段の電荷転送回路の微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2によってコンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2からピーキングコンデンサＣpへの複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングを異ならせて、先の実施形態と同様の効果を得るようにしている。すなわち、磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスを同じにすれば、先の第１の例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１０４】
各可飽和リアクトルの飽和後インダクタンスは前述したように各種の設定を行なうことができる。
【０１０５】
例えば、図９の回路において、磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスを異ならせるようにすれば、コンデンサＣn1，Ｃn2からコンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2への複数の電荷転送ルートの電荷転送時間を異ならせることができる。したがって、この場合は、コンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2からピーキングコンデンサＣpへの複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングと、コンデンサＣn1，Ｃn2からコンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2への複数の電荷転送ルートの電荷転送時間とが異なるようになり、これによりピーキングコンデンサＣpへの電荷転送の際に、各転送ルート毎の転送開始タイミングと電荷転送時間を異ならせることができる。
【０１０６】
また、図９の回路において、磁気結合されていない微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬn2の飽和後インダクタンスを異ならせるようにしてもよい。このようにすれば、コンデンサＣ(n+1)1，Ｃ(n+1)2からピーキングコンデンサＣpへの複数の電荷転送ルートの電荷転送の開始タイミングおよび電荷転送時間を異なららせることができる。
【０１０７】
このような図９に示す回路構成によっても、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。
【０１０８】
図１０はこの発明のさらに他の実施形態を示す等価回路図である。
【０１０９】
この実施形態においては、最終段の１つ前段の電荷転送回路に含まれるコンデンサＣnを従来通り１個のままとしている。他の点は図９に示した回路と同じである。
【０１１０】
すなわち、この図１０の実施形態でも、前段の電荷転送回路の可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2を磁気結合するとともに、最終段の電荷転送回路の微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬnの飽和タイミングを異ならせている。
【０１１１】
また、この場合も、磁気結合された可飽和リアクトルＡＬn1，ＡＬn2の飽和後インダクタンスを異ならせるようにしてもよいし、微調整用可飽和リアクトルＢＬn1，ＢＬnの飽和後インダクタンスを異ならせるようにしてもよい。
【０１１２】
このような図１０に示す回路構成によっても、レーザ光の発光時間を延ばすことができ、またその単位時間当たりの発光強度を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す等価回路図。
【図２】磁気結合の１手法を示す図。
【図３】磁気結合の他の手法を示す図。
【図４】図１の実施形態の第１の例の電流電圧のタイムチャート。
【図５】図１の実施形態の第２の例の電流電圧のタイムチャート。
【図６】図１の実施形態の第３の例の電流電圧のタイムチャート。
【図７】図１の実施形態の第４の例の電流電圧のタイムチャート。
【図８】この発明の他の実施形態を示す等価回路図。
【図９】この発明の他の実施形態を示す等価回路図。
【図１０】この発明の他の実施形態を示す等価回路図。
【図１１】従来技術を示す等価回路図。
【図１２】従来技術の電流、電圧などのタイムチャート。
【符号の説明】
Ｃ1〜Ｃ2，Ｃn，Ｃn1〜Ｃn2…コンデンサ
Ｃp…ピーキングコンデンサ
ＨＶ…充電電源
ＳＷ…主スイッチ
ＡＬ1，ＡＬ2，ＡＬn1，ＡＬn2…可飽和リアクトル
ＢＬn1，ＢＬn2…微調整用可飽和リアクトル
１０…放電電極
１１，１２、２５〜２８…巻線
１３，２０〜２３…コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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