SU318113A1 - Устройство управлени и питани оптических квантовых генераторов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к квантовой электронике и может быть использовано дл  управлени  и питани  оптических квантовых генераторов (ОКГ) в режиме одиночных или часто повтор ющихс  вспышек.

Известно устройство управлени  и питани  ОКГ, содержащее цепь питани  лампы накачки и цепь формировани  управл ющих импульсов .

Цепь питани  представл ет собой систему с буферной батареей конденсаторов, непрерывно зар жаемой через высоковольтный выпр митель от силовой сети. От буферной батареи через управл емые вентили (тиристоры) зар жаетс  рабоча  батаре  конденсаторов, котора  затем с помощью импульсов поджига разр жаетс  на лампу накачки активного элемента ОКГ, причем на врем  разр да рабочей батареи и до восстановлени  .электрической прочности лампы накачки (врем  деионизации разр дного промежутка) буферна  батаре  отключаетс  с помощью управл емых вентилей или других ключевых устройств от рабочей батареи и лампы.

Цепь формировани  управл ющих импульсов содержит задающий генератор, формирователь импульсов управлени  тиристорами, систему задержки и формирователь высоковольтных импульсов поджига лампы накачки.

кие, дорогосто щие и малонадежные буферные батареи конденсаторов и управл емых вентилей, а также токоограничивающие сопротивление или дроссель в цепи зар да буферной батареи и дроссель - в цепи зар да рабочей батареи, что снижает КПД устройства .

Цель изобретени  - упрощение устройства и исключение из схемы буферной батареи конденсаторов , повыщение надежности КПД.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве в цепи питани  лампы накачки рабоча  батаре  конденсаторов подключена непосредственно к выходу выпр мител  зар дного напр жени  (без буферной батареи конденсаторов, управл емых вентилей и токоограничивающих элементов), а в цепи формировани  импульса поджига лампы накачки между делителем частоты импульсов

и формирователем высоковольтного импульса поджига включена схема совпадени , один вход которой соединен с выходом дифференцирующей цепи делител  частоты импульсов, а другой - с выходом дифференцирующей цепи ограничител  амплитуды синхросигнала через инвертор.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства управлени  и питани  ОКГ в режиме двухполупериодного выпр мУстройство содержит раздельные параллельные цепи - цепь управлени  и цепь питани  лампы накачки. Цепь питани  лампы 1 накачки активного элемента ОКГ состоит из последовательно соединенных трансформатора 2, выпр мител  3 и рабочей батареи конденсаторов 4. Цепь управлени  поджигом лампы 1 накачки содержит трансформатор 5, одна из выходных обмоток которого служит источником синхросигнала , и последовательно соединенные фазосдвигающую схему 6, удвоитель 7 частоты , двусторонний ограничитель 8 амплитуды напр жени  синхросигнала и дифференцирующую цепь 9. Выход дифференцирующей цепи соединен с входами делител  10 частоты и инвертора 11, выходы которых включены на два входа схемы 12 совпадени , причем делитель 10 частоты подключен к схеме 12 совпадени  через дифференцирующую цепь 13. Выход схемы совпадени  включен на вход формировател  14 высоковольтного импульса поджига , выход которого соединен с лампой 1 накачки . В случае однополупериодного выпр млени  зар дного напр жени  двухполупериодный выпр митель 3 замен етс  на однополупериодный выпр митель 15 в цепи питапи  лампы 1 накачки и отключаетс  удвоитель 7 частоты синхросигнала в цепи формировани  высоковольтного импульса поджига лампы накачки , т. е. синхросигнал с фазосдвигающей схемы 6 подаетс  непосредственно на ограничитель 8 амплитуды, мину  удвоитель 7 частоты . В случае использовани  трехфазной сети переменного тока необходимо произвести сдвиг напр жени  одной из фаз сети на 180° дл  получени  промежутка времени, в котором напр жение на выходе трехфазного однополупериодного выпр мител  отсутствует. Такой сдвнг фазы реализуетс  соответствующим переключением (фазировкой) концов выходной обмотки данной фазы силового трансформатора . Дл  обеспечени  поджига лампы накачки в полученном промежутке времени в качестве источника синхросигнала должна быть выбрана та фаза трехфазной сети, котора  предшествует сдвинутой. Накачка активного лазерного элемента (например рубина) производитс  вспыщками импульсной разр дной лампы 1, котора  питаетс  от рабочей батареи конденсаторов 4, зар жаемой полуволнами выпр мленного синусоидального напр жени  от источника питающего напр жени  через силовой трансформатор 2 и двухполупериодный выпр митель 3 или однополупериодный выпр митель 15. Дл  получени  высоковольтного импульса поджига лампы накачки, синхронизированного с зар дным напр жением рабочей батареи конденсаторов 4, напр жение питающей сети параллельно силовому трансформатору 2 подаетс  на маломощный трансформатор 5 питани  цепи управлени . С одной из обмоток этого трансформатора снимаетс  переменное напр жение (синхросигнал) синфазно с высоким напр жением силового трансформатора 2 н подаетс  на вход фазосдвигающей схемы 6. В случае двухполупериодного выпр млени  с фазосдвигающей схемы напр жение подаетс  на удвоитель 7 частоты, который обеснечивает получение импульса подлшга в любой полупериод зар дного напр жени , а с выхода удвоител  - на вход двустороннего ограничител  8 амплитуды. В случае однополупериодного выпр млени  напр жение с фазосдвигающей схемы 6 непосредственно подаетс  на ограничитель амплитуды , что обеспечивает получение импульса поджига в любой период зар дного напр жени . Ограниченный сверху и снизу синхросигнал дифференцируетс  цепью 9. Цоложительный импульс с выхода дифференцирующей цепи поступает одновременно на делитель 10 частоты импульсов (например мультивибратор, цепочку триггерных  чеек и т. д.) и на инвертор И, где сигнал усиливаетс  и мен ет пол рность . Выходной сигнал делител  10 частоты дифференцируетс  цепью 13 и поступает на один из входов электронной логической схемы 12 совпадени . Одновременно на другой вход схемы совпадени  поступает сигнал с инвертора И. На выходе логической схемы совпадени  возникает импульс только в том случае, если на оба ее входа сигналы поступили одновременно . Таким образом, схема совпадени  исключает возможность поджига лампы накачки сигналами, несинхронизированными с зар дным напр жением, например, возникшими в результате случайного, самопроизвольного срабатывани  делител  частоты. Выходной сигнал схемы 12 совпадени  поступает на запуск формировател  14 высоковольтного импульса поджига лампы 1 накачки . При этом фазосдвигающа  схема 6 настраиваетс  так, чтобы импульсы поджига подавались на лампу в периоды времени от момента понижени  проводимой выпр мителем полуволны до уровн  потенциала деионизации лампы накачки до момента, опережающего момент повышени  напр жени  следующей проводимой выпр мителем полуволны до того е уровн  на врем  разр да и деионнзации лампы накачки. Предлагаемое устройство управлени  и пиани  ОКГ позвол ет зар жать рабочую баарею конденсаторов непосредственно от выр мител . Зар дка рабочей батареи произвоитс  плавно с нулевого значени  напр жеи  полуволнами выпр мленного синусоидалього напр жени , что обеспечивает режим за дки конденсаторов, близкий к оптимальноу .

ческий эффект Юткина, и дл  многократной зар дки больших конденсаторных батарей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство управлени  и питани  оптических квантовых генераторов, содержащее цепь питани  лампы накачкн активного лазерного элемента, состо щую на трансформатора, выпр мител  зар дного напр жени  и рабочей батареи конденсаторов, и цепь формировани  импульса поджига лампы накачки, состо щую из трансформатора и последовательно соединенных фазосдвигающей схемы, удвоител  частоты , ограничител  амплитуды напр жени  синхросигнала, дифференцирующей цепи и делител  частоты импульсов с дифференцирующей цепью на выходе, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, повыщени  наде}кности и КПД, в цепи питани  л.шпы накачки выпр митель зар дного напр :кени  непосредственно соединен с рабочей батареей конденсаторов; в цепи формировани  импульса поджнга лампы накачки между делителем частоты имнульсов и формирователем импульса поджига включена схема совпадени , один вход которой соединен с выходом дифференцирующей цепи делител  частоты импульсов, а другой вход соединен с выхо;;ом дифференцирующей цепи ограничител  амплитуды напр жени  синхросигнала через инвертор , что обеспечивает синхронизацию импульсов поджига лампы накачки с питающим напр жением , причем поджиг лампы накачкн происходит в моменты времени, когда напр жение на выходе выпр мител  ниже потенциала деионнзации лампы накачки.