Источники питания лазеров импульсного действия

Электрические схемы высоковольтных источников питания

В лазерах источник питания имеет специфическую нагрузку в виде газоразрядного промежутка импульсной лампы накачки и ГРК. Для импульсных лазеров применяют эл. схемы двух типов: с индуктивным или емкостным накопителем. Независимо от типа схемы в течении сравнительного большого промежутка времени запасают энергию от питающей сети. Затем в течении короткого промежутка времени отдает накопленную энергию в нагрузку. При этом формируется импульс напряжения, тока и мощности требуемой формы (рис.). Из-за большого разнообразия типов и параметров импульсных лазерных излучателей, и особенностей промышленного применения лазеров для лазерных технологических установок требуются в/в источники питания, которые имеют широкий диапазон выходных электрических параметров: амплитуда импульсов тока и напряжения, длительности и частота повторения импульсов. Жестких требований к параметрам импульса разрядного тока (мощности) через не предъявляется

Рис.

Длительность импульса измеряется на уровне 50% амплитудного значения мощности. Для твердотельных лазеров длину фронта импульса тока стремятся сделать не менее t_ф ≥100мкс для того чтобы не вывести из строя лампу накачки.

T_и- колеблется от долей мкс до десятков мс.

Частота следования импульсов от 0.01-10³ Гц. Форма импульса тока (мощности) и его параметры зависят от вольт-амперной характеристики лампы накачки. Например для ксеноновой лампы Р≤8·10⁴Па при плотности тока j=10²-10⁴ А/см² и t_и=0.15-4 мкс, ВАХ (рис.) имеет вид

Рис.

Где К₀=1.3l_л/d_л, l_л-длина, d_л = диаметр газоразрядного промежутка

Можно получить выражение для нелинейного сопротивления газоразрядного промежутка

Для приближенных расчетов сопротивление считают неизменным и равным

, где

Е-в[B/cm]- напряженность электрического поля в газоразрядном промежутке

Дата добавления: 2014-11-29