JPH0535557B2 - - Google Patents
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- JPH0535557B2 JPH0535557B2 JP62076627A JP7662787A JPH0535557B2 JP H0535557 B2 JPH0535557 B2 JP H0535557B2 JP 62076627 A JP62076627 A JP 62076627A JP 7662787 A JP7662787 A JP 7662787A JP H0535557 B2 JPH0535557 B2 JP H0535557B2
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- insulator
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、TEACO2レーザやエキシマレーザ
等においてパルス発振するガスレーザ発振装置に
適用されるスパークギヤツプスイツチに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a spark gear switch applied to a gas laser oscillator that generates pulses in a TEACO 2 laser, an excimer laser, or the like.
(従来の技術)
第3図はガスレーザ発振装置の構成図であつ
て、高圧直流電源部1には主コンデンサ2が接続
されるとともにスイツチング素子としてのスパー
クギヤツプスイツチ3を介して放電抵抗4が接続
されている。そして、スパークギヤツプスイツチ
3と放電抵抗4との接続点に電圧波形整形用のコ
イル5を介してピーキングコンデンサ6が接続さ
れるとともにTEACO2レーザやエキシマレーザ
等のガスレーザ管7が接続されている。このガス
レーザ管7は主電極8,9を対向配置しかつ均一
な主放電を容易に発生させるための予備電離を起
こさせるトリガピン電極10が備えられている。
このような構成であれば、スパークギヤツプスイ
ツチ3が非導通状態にあるときに主コンデンサ2
に充電が行われ、スパークギヤツプスイツチ3が
トリガ信号11の印加によつて導通状態となる
と、主コンデンサ2に蓄えられた電荷が放電さ
れ、この電荷がコイル5を通してピーキングコン
デンサ6に供給される。そして、このピーキング
コンデンサ6の両端電圧はガスレーザ管7に加わ
つてトリガピン電極10で放電が発生して予備電
離が起こる。そして、ガスレーザ管7に加わる電
圧がプラズマパラメータによつて決まる一定電圧
に達すると主電極8,9間で主放電が発生し、か
くしてガスレーザ光が発振される。(Prior art) Fig. 3 is a configuration diagram of a gas laser oscillation device, in which a main capacitor 2 is connected to a high voltage DC power supply section 1, and a discharge resistor 4 is connected via a spark gear switch 3 as a switching element. is connected. A peaking capacitor 6 is connected to the connection point between the spark gear switch 3 and the discharge resistor 4 via a voltage waveform shaping coil 5, and a gas laser tube 7 such as a TEACO 2 laser or an excimer laser is connected. There is. This gas laser tube 7 has main electrodes 8 and 9 facing each other and is equipped with a trigger pin electrode 10 for causing preliminary ionization to easily generate a uniform main discharge.
With such a configuration, when the spark gear switch 3 is in a non-conducting state, the main capacitor 2
When charging is performed and the spark gear switch 3 becomes conductive due to the application of the trigger signal 11, the electric charge stored in the main capacitor 2 is discharged, and this electric charge is supplied to the peaking capacitor 6 through the coil 5. Ru. The voltage across the peaking capacitor 6 is applied to the gas laser tube 7, causing discharge at the trigger pin electrode 10 and pre-ionization. When the voltage applied to the gas laser tube 7 reaches a constant voltage determined by the plasma parameters, a main discharge occurs between the main electrodes 8 and 9, thus oscillating a gas laser beam.
ところで、スパークギヤツプスイツチ3が導通
したときこのスパークギヤツプスイツチ3には主
コンデンサ2からの電荷が急激な立ち上がり変化
で大量に流れるために、スパークギヤツプスイツ
チ3はその電流による影響を受けない構成としな
ければならない。第4図はスパークギヤツプスイ
ツチ3の構成図である。このスイツチ3はトリガ
トロン方式の3点式ギヤツプスイツチであつて、
絶縁支持筒12によつて陰極13と陽極14とが
対向配置され、その内部室15が気密状態となつ
ている。そして、陰極13の中央部には絶縁体1
6により挟持されてトリガピン電極17が内部室
15に配置されている。なお、内部室15にはド
ライエアーやCO2ガス等が所定圧力で封入あるい
は循環されたり、又真空状態となつている。しか
るに、トリガピン電極17にトリガ信号が印加さ
れると、このトリガ信号はトリガピン電極17と
陰極13とに加わつて陰極13と陽極14との間
にアーク放電が発生する。ところで、このアーク
放電は絶縁体16の面上に沿うように発生するた
めに絶縁体16が加熱されて絶縁強度を低下させ
たり、又削られ易くなつてトリガ作用を行えなく
なつてしまう。一方、陰極13及び陽極14はア
ーク放電によつてスパツタされるので、このスパ
ツタした金属が絶縁体16に付着して絶縁強度を
低下させている。 By the way, when the spark gear switch 3 is turned on, a large amount of charge from the main capacitor 2 flows through the spark gear switch 3 with a sudden change in the rise, so the spark gear switch 3 is affected by the current. It must be configured so that it is not subject to FIG. 4 is a configuration diagram of the spark gear switch 3. This switch 3 is a triggertron type three-point gear switch,
A cathode 13 and an anode 14 are disposed facing each other by an insulating support cylinder 12, and an internal chamber 15 thereof is airtight. An insulator 1 is placed in the center of the cathode 13.
A trigger pin electrode 17 is disposed in the internal chamber 15 while being sandwiched between the trigger pin electrodes 6 and 6 . Note that dry air, CO 2 gas, or the like is sealed or circulated in the internal chamber 15 at a predetermined pressure, or it is kept in a vacuum state. However, when a trigger signal is applied to the trigger pin electrode 17, this trigger signal is applied to the trigger pin electrode 17 and the cathode 13, and an arc discharge occurs between the cathode 13 and the anode 14. By the way, since this arc discharge occurs along the surface of the insulator 16, the insulator 16 is heated and its insulation strength is reduced, or it becomes easily scratched and cannot perform the triggering action. On the other hand, since the cathode 13 and the anode 14 are sputtered by arc discharge, the sputtered metal adheres to the insulator 16 and reduces the insulation strength.
(発明が解決しようとする問題点)
以上のように絶縁体16の面に沿つてアーク放
電が発生しかつスパツタした金属が絶縁体17に
付着して絶縁体16での絶縁強度が低下させてし
まい、これによつてスイツチング素子としての機
能が果されなくなつて長期に亙つて使用できなく
なる。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, arc discharge occurs along the surface of the insulator 16, and spattered metal adheres to the insulator 17, reducing the insulation strength of the insulator 16. As a result, it no longer functions as a switching element and cannot be used for a long period of time.
そこで本発明は、トリガピン電極と陰極と間の
絶縁強度を低下させることなく長期に亙つて確実
なスイツチング機能が得られるスパークギヤツプ
スイツチを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a spark gear switch that can provide a reliable switching function over a long period of time without reducing the insulation strength between the trigger pin electrode and the cathode.
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明は、気密容器と、この気密容器内に設け
られた陽極と、気密容器内の陽極と対向する位置
に配置され、かつ中央部にトリガ電極配置穴が形
成された中空部を有する陰極と、絶縁体の内部に
設けられてその先端が突出され、かつこの先端を
陰極の中空部を通してトリガ電極配置穴に配置し
たトリガピン電極と、気密容器に形成された冷却
媒体の出入口と、この冷却媒体の入口から流入し
た冷却媒体を、陰極の中空部に導いて絶縁体及び
トリガピン電極と陰極との間を通して気密容器内
に流す冷却媒体導き管とを備えて上記目的を達成
しようとするスパークギヤツプスイツチである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention includes an airtight container, an anode provided in the airtight container, and an anode disposed in a position facing the anode in the airtight container, and a central portion of the anode provided in the airtight container. a cathode having a hollow portion in which a trigger electrode placement hole is formed; a trigger pin electrode provided inside an insulator with a protruding tip, and the tip of which is placed in the trigger electrode placement hole through the hollow portion of the cathode; A cooling medium inlet/outlet formed in the airtight container, and a cooling medium guide for guiding the cooling medium flowing from the cooling medium inlet into the hollow part of the cathode and flowing into the airtight container through between the insulator and the trigger pin electrode and the cathode. This is a spark gear switch equipped with a pipe to achieve the above object.
(作用)
このような手段を備えたことにより、絶縁体の
内部に設けられその先端が突出されたトリガピン
電極は、陰極の中空部を通してトリガピン電極配
置穴に配置され、かつ冷却媒体は冷却媒体導き管
により陰極の中空部に導かれ、さらに絶縁体及び
トリガピン電極と陰極との間を通して気密容器内
に流れる。(Function) By providing such a means, the trigger pin electrode provided inside the insulator and having a protruding tip can be placed in the trigger pin electrode placement hole through the hollow part of the cathode, and the cooling medium can be guided through the cooling medium. It is led into the hollow part of the cathode by a tube, and then flows into an airtight container through an insulator and between the trigger pin electrode and the cathode.
(実施例)
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はスパークギヤツプスイツチの構成図で
ある。絶縁支持筒20は内壁及び外壁に多数の溝
を形成したものとなつており、この絶縁支持筒2
0の両端にはそれぞれ電極支持板21,22が設
けられて絶縁支持筒20内が気密容器に形成され
ている。これら電極支持板21,22にはそれぞ
れ半球面状の陰極23、陽極24が対向して設け
られている。なお、これら陰極23、陽極24は
スタツパの少ない銅−タングステン焼結合金や
Cu−Nb,C,Cu,−Mo,Mo,Cu−Cr−Zr,
Cu−Zr,Cu等により形成されている。さて、電
極支持板21にはトリガ電極プラグ25が設けら
れている。このトリガ電極プラグ25は第2図に
示すようにトリガピン電極26を絶縁体27の内
部に設けてその先端26aを突出させている。そ
して、電極支持板21に設ける側にはタツプ部2
8が形成されている。ところで、前記陰極23の
中央部にはトリガ電極配置穴23aが形成されて
いる。そして、トリガ電極プラグ25を電極支持
板21に設けたときにトリガピン電極26の先端
がトリガ電極配置穴23aの略中央に配置されて
トリガピン電極26の先端26a及び絶縁体27
と陰極23との間に隙間が形成されるようになつ
ている。なお、電極支持板21とタツプ部28と
の間にはガスケツト、Oリング、シールテープ等
が施されて気密性が保たれている。又、電極支持
板21には冷却手段を構成する冷却媒体の入口2
9及び出口30が設けられている。そして、入口
29には冷却媒体導き管31が接続され、この冷
却媒体導き管31の他端が陰極23の中空部23
bに接続されている。ところで、入口29から流
入される冷却媒体Qは、露点−50℃以下のドライ
エア、窒素ガス、炭酸ガス、SF6ガス、アルゴン
ガスあるいはこれらガスを組合せたガスである。
なお、32,33はそれぞれ陰極23、陽極34
に対して電気的にリード線を接続するためのボル
ト、タツプであり、又34,35は絶縁支持筒2
0と陰極23及び陽極24との間の気密性を持た
せるためのOリングである。 FIG. 1 is a configuration diagram of a spark gear switch. The insulating support cylinder 20 has a large number of grooves formed in the inner and outer walls.
Electrode support plates 21 and 22 are provided at both ends of the insulating support cylinder 20, respectively, and the inside of the insulating support cylinder 20 is formed into an airtight container. A hemispherical cathode 23 and an anode 24 are provided on these electrode support plates 21 and 22, respectively, facing each other. Note that these cathodes 23 and anodes 24 are made of a copper-tungsten sintered alloy or a copper-tungsten sintered alloy with little bumpiness.
Cu-Nb, C, Cu, -Mo, Mo, Cu-Cr-Zr,
It is formed from Cu-Zr, Cu, etc. Now, a trigger electrode plug 25 is provided on the electrode support plate 21. As shown in FIG. 2, this trigger electrode plug 25 has a trigger pin electrode 26 provided inside an insulator 27, with its tip 26a protruding. A tap portion 2 is provided on the side provided on the electrode support plate 21.
8 is formed. By the way, a trigger electrode placement hole 23a is formed in the center of the cathode 23. When the trigger electrode plug 25 is provided on the electrode support plate 21, the tip of the trigger pin electrode 26 is placed approximately in the center of the trigger electrode placement hole 23a, and the tip 26a of the trigger pin electrode 26 and the insulator 27
A gap is formed between the cathode 23 and the cathode 23. Note that a gasket, an O-ring, a sealing tape, etc. are provided between the electrode support plate 21 and the tap portion 28 to maintain airtightness. Further, the electrode support plate 21 has an inlet 2 for a cooling medium constituting a cooling means.
9 and an outlet 30 are provided. A coolant guide pipe 31 is connected to the inlet 29, and the other end of the coolant guide pipe 31 is connected to the hollow part 23 of the cathode 23.
connected to b. By the way, the cooling medium Q flowing in from the inlet 29 is dry air, nitrogen gas, carbon dioxide gas, SF 6 gas, argon gas, or a combination of these gases, with a dew point of -50° C. or lower.
Note that 32 and 33 are a cathode 23 and an anode 34, respectively.
34 and 35 are bolts and taps for electrically connecting lead wires to the insulating support cylinder 2.
This is an O-ring for providing airtightness between the cathode 23 and the anode 24.
このような構成であれば、冷却媒体Qは例えば
1Kg/cm2の圧力で入口29から流入されると冷却
媒体導き管31内を通つて陰極23の中空部23
bに流れる。そうして、冷却媒体Qはトリガピン
電極26の先端26aと陰極23との隙間を通つ
て気密状態に形成された室に流入する。これによ
り、トリガピン電極26の先端26a及びこの先
端26aの近傍の絶縁体27は冷却媒体によつて
直接冷却される。従つて、この状態にトリガピン
電極26にトリガ信号が印加されると陰極23と
陽極24との間にアーク放電が発生して、陰極2
3と陽極24との間は導通状態となつて電流が流
れる。 With such a configuration, when the cooling medium Q is introduced from the inlet 29 at a pressure of, for example, 1 kg/cm 2 , it passes through the cooling medium guide pipe 31 and enters the hollow part 23 of the cathode 23 .
flows to b. Then, the cooling medium Q flows through the gap between the tip 26a of the trigger pin electrode 26 and the cathode 23 into the chamber formed in an airtight state. As a result, the tip 26a of the trigger pin electrode 26 and the insulator 27 near the tip 26a are directly cooled by the cooling medium. Therefore, when a trigger signal is applied to the trigger pin electrode 26 in this state, an arc discharge occurs between the cathode 23 and the anode 24, and the cathode 2
3 and the anode 24 are in a conductive state and a current flows.
ところで、導通状態となつたときに発生するア
ーク放電によつて絶縁体27は加熱されるが、こ
の絶縁体27は常時冷却媒体Qによつて直接冷却
されているので絶縁体27は熱により劣化するこ
とはない。又、アーク放電によりスパツタした金
属が絶縁体27に付着しようとするが、冷却媒体
Qにより絶縁体27が冷却されるとともに絶縁体
27近傍の冷却媒体Qの流れによつてスパツタし
た金属が絶縁体27に付着しなくなる。 By the way, the insulator 27 is heated by the arc discharge that occurs when it becomes conductive, but since the insulator 27 is always directly cooled by the cooling medium Q, the insulator 27 does not deteriorate due to heat. There's nothing to do. Further, the spattered metal due to the arc discharge tends to adhere to the insulator 27, but the insulator 27 is cooled by the cooling medium Q and the spattered metal is attached to the insulator by the flow of the cooling medium Q near the insulator 27. No longer adheres to 27.
このように上記一実施例においては、陰極23
とトリガピン電極26との間の隙間に冷却媒体Q
を流す構成としたので、絶縁体27の絶縁強度を
低下させることなく、かつこの絶縁体27にスパ
ツタした金属を付着させることがない。従つて、
スイツチング素子としての機能を従来の10倍以上
の長期に亙つて劣化させることなく確実に動作さ
せることができる。そして、このスパークギヤツ
プスイツチをガスレーザ発振装置に適用すれば、
ガスレーザ発振装置における保守点検作業を軽減
でき、かつジツタの少ない安定したガスレーザ光
を発振できる。 In this way, in the above embodiment, the cathode 23
Coolant Q is placed in the gap between the trigger pin electrode 26 and the trigger pin electrode 26.
Since the structure is such that the insulator 27 is allowed to flow, the dielectric strength of the insulator 27 is not reduced, and spattered metal is not attached to the insulator 27. Therefore,
The function as a switching element can be reliably operated for a long period of time, which is ten times longer than conventional methods, without deterioration. If this spark gear switch is applied to a gas laser oscillation device,
The maintenance and inspection work for the gas laser oscillation device can be reduced, and stable gas laser light with less jitter can be oscillated.
なお、本発明は上記一実施例に限定されるもの
でなくその主旨を逸脱しない範囲てで変形しても
よい。例えば、陰極、陽極は一対でなく複数組設
けられていてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be modified without departing from the spirit thereof. For example, a plurality of pairs of cathodes and anodes may be provided instead of one pair.
[発明の効果]
以上詳記したように本発明によれば、絶縁体及
びトリガピン電極と陰極との間に冷却媒体を流す
ことにより、絶縁体の加熱を防ぎ、かつ絶縁体へ
のスパツタの付着をなくして絶縁体の絶縁強度を
低下させず、長期に亙つて劣化させることなく確
実なスイツチング動作ができるスパークギヤツプ
スイツチを提供できる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, by flowing a cooling medium between the insulator, the trigger pin electrode, and the cathode, heating of the insulator is prevented and spatters are prevented from adhering to the insulator. To provide a spark gear switch which can perform a reliable switching operation without reducing the dielectric strength of an insulator and without deteriorating over a long period of time by eliminating this.
第1図は本発明に係わるスパークギヤツプスイ
ツチの一実施例を示す構成図、第2図は同スイツ
チに使用されるトリガ電極プラグの構成図、第3
図はガスレーザ発振装置の構成図、第4図は従来
のスパークギヤツプスイツチの構成図である。
20……絶縁支持体、21,22……電極支持
体、23……陰極、24……陽極、25……トリ
ガ電極プラグ、26……トリガピン電極、27…
…絶縁体、28……タツプ部、29……入口、3
0……出口、31……冷却媒体導き管。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a spark gear switch according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a trigger electrode plug used in the switch, and FIG.
This figure is a block diagram of a gas laser oscillation device, and FIG. 4 is a block diagram of a conventional spark gear switch. 20... Insulating support, 21, 22... Electrode support, 23... Cathode, 24... Anode, 25... Trigger electrode plug, 26... Trigger pin electrode, 27...
...Insulator, 28...Tap part, 29...Inlet, 3
0...Outlet, 31...Cooling medium guide pipe.
Claims (1)
極と、前記気密容器内の前記陽極と対向する位置
に配置され、かつ中央部にトリガ電極配置穴が形
成された中空部を有する陰極と、絶縁体の内部に
設けられてその先端が突出され、かつこの先端を
前記陰極の中空部を通して前記トリガ電極配置穴
に配置したトリガピン電極と、前記気密容器に形
成された冷却媒体の出入口と、この冷却媒体の入
口から流入した前記冷却媒体を、前記陰極の中空
部に導いて前記絶縁体及び前記トリガピン電極と
前記陰極との間を通して前記気密容器内に流す冷
却媒体導き管とを具備したことを特徴とするスパ
ークギヤツプスイツチ。 2 冷却媒体は、露点−50℃以下のドライエア、
窒素ガス、炭酸ガス、SF6ガス、アルゴンガスあ
るいはこれらガスを組合わせた特許請求の範囲第
1項記載のスパークギヤツプスイツチ。[Scope of Claims] 1. An airtight container, an anode provided in the airtight container, and a hollow space located at a position facing the anode in the airtight container and having a trigger electrode placement hole formed in the center thereof. a trigger pin electrode provided inside an insulator with a protruding tip and disposed in the trigger electrode placement hole through the hollow portion of the cathode; and a cooling pin electrode formed in the airtight container. a medium inlet/outlet; and a cooling medium guide pipe that guides the cooling medium flowing from the cooling medium inlet to a hollow part of the cathode and flows into the airtight container through between the insulator, the trigger pin electrode, and the cathode. A spark gear switch characterized by comprising: 2 The cooling medium is dry air with a dew point of -50℃ or less,
The spark gear switch according to claim 1, which comprises nitrogen gas, carbon dioxide gas, SF 6 gas, argon gas, or a combination of these gases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7662787A JPS63241893A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Spark gap switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7662787A JPS63241893A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Spark gap switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241893A JPS63241893A (en) | 1988-10-07 |
| JPH0535557B2 true JPH0535557B2 (en) | 1993-05-26 |
Family
ID=13610601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7662787A Granted JPS63241893A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Spark gap switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63241893A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6002766B2 (en) * | 2012-06-15 | 2016-10-05 | 合資会社シーエスディ | Spark gap arrestor |
| WO2013186909A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 合資会社シーエスディ | Spark gap arrester |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2510813A1 (en) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Comp Generale Electricite | ECLATOR WITH SEVERAL PAIRS OF ELECTRODES IN PARALLEL |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7662787A patent/JPS63241893A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63241893A (en) | 1988-10-07 |
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