【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、露光用に使用される放電励起ガスレーザ装置等に用いられる磁気圧縮回路および放電励起ガスレーザ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。 このため、露光用光源から放出される露光光の短波長化が進められており、半導体露光用光源として、従来の水銀ランプから波長２４８ｎｍのＫ
ｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。 さらに、次世代の半導体露光用光源として、波長１９３ｎｍのＡｒ
Ｆエキシマレーザ装置及び波長１５７ｎｍのフッ素（Ｆ
₂ ）レーザ装置等の紫外線を放出するガスレーザ装置が有力である。 ＫｒＦエキシマレーザ装置においては、フッ素（Ｆ ₂ ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス及びバッファーガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガス、ＡｒＦエキシマレーザ装置においては、フッ素（Ｆ ₂ ）ガス、アルゴン（Ａr ）ガス及びバッファーガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガス、フッ素（Ｆ ₂ ）レーザ装置においては、フッ素（Ｆ
₂ ）ガス及びバッファーガスとしてヘリウム（Ｈe ）等の希ガスからなる混合ガスであるレーザガスが数百ＫＰ
ａで封入されたレーザチェンバの内部で放電を発生させることにより、レーザ媒質であるレーザガスが励起される。 【０００３】レーザチェンバ内部には、レーザガスを励起するための一対の主放電電極が、レーザ発振方向に垂直な方向に所定の距離だけ離間して対向配置されている。 この一対の主放電電極には高電圧パルスが印加され、主放電電極間にかかる電圧がある値（ブレークダウン電圧）に到達すると、主放電電極間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起される。 よって、このような露光用ガスレーザ装置は主放電の繰返しによるパルス発振を行い、放出するレーザ光はパルス光となる。 現状、露光に用いられているレーザ装置のレーザパルスの繰返し周波数は２Ｋ
Ｈｚ程度であるが、近年、スループットの増大、露光量のバラツキの減少のため、繰返し周波数４ＫＨｚ以上が要請されている。 【０００４】次に上記ガスレーザ装置における放電回路（以下では高電圧発生装置ともいう）について説明する。 上記した露光用ガスレーザ装置において、上記したようにレーザチェンバ内で放電を発生させレーザガスを励起させるための放電回路の例を図４に示す。 図４の高電圧パルス発生回路は、可飽和リアクトルからなる３個の磁気スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を用いた２段の磁気パルス圧縮回路からなる。 磁気スイッチＳＲ１はＩ
ＧＢＴ等の半導体スイッチング素子である固体スイッチＳＷでのスイッチングロスの低減用のものであり、磁気アシストとも呼ばれる。 第１の磁気スイッチＳＲ２と第２の磁気スイッチＳＲ３により２段の磁気パルス圧縮回路を構成している。 ここで、図４（ａ）は昇圧トランスを用いずに固体スイッチＳＷのスイッチ動作と、コンデンサＣ０の充電用のリアクトルＬ１により電圧を昇圧する回路、図４（ｂ）は昇圧トランスＴｒを含む回路の例である。 【０００５】以下、図４（ａ）にしたがって回路の構成と動作を説明する。 高電圧電源ＨＶの電圧は所定の値Ｖ
inに調整されている。 最初固体スイッチＳＷはｏｎであり、主コンデンサＣ０、磁気アシストＳＲ１、リアクトルＬ１の直列回路には電圧は印加されない。 なお高電圧電源ＨＶの内部インピーダンスは充分大きいとし、固体スイッチＳＷには短絡電流は流れない。 固体スイッチＳ
Ｗがｏｆｆになると、高電圧電源ＨＶから主コンデンサＣ０、磁気アシストＳＲ１、リアクトルＬ１の直列回路に電圧が印加される。 磁気アシストＳＲ１の両端にかかる電圧の時間積分値が磁気アシストＳＲ１の特性で決まる限界値に達すると、磁気アシストＳＲ１が飽和して磁気スイッチが入り、主コンデンサＣ０、磁気アシストＳ
Ｒ１、リアクトルＬ１のループに電流が流れ、主コンデンサＣ０が充電される。 主コンデンサＣ０の充電が完了したのち、固体スイッチＳＷがｏｎになると、固体スイッチＳＷ両端にかかる電圧は主に磁気アシストＳＲ１の両端にかかる。 そして、磁気アシストＳＲ１の両端にかかる主コンデンサＣ０の充電電圧Ｖｃ０の時間積分値が磁気アシストＳＲ１の特性で決まる限界値に達すると、
磁気スイツチＳＲ１が飽和して磁気スイッチが入り、主コンデンサＣ０、磁気アシストＳＲ１、リアクトルＬ
１、固体スイッチＳＷのループに電流が流れ、主コンデンサＣ０が放電する。 上記放電電流によりリアクトルＬ
１にエネルギーが蓄積され、主コンデンサＣ０の電圧が０になっても、電流は流れ続け主コンデンサＣ０は逆方向に充電される。 主コンデンサＣ０の充電が完了したのち、固体スイッチＳＷがｏｆｆになると、高電圧電源Ｈ
ＶとコンデンサＣ０に充電された電圧の和がコンデンサＣ１に印加され、コンデンサＣ１が充電される。 【０００６】この後、コンデンサＣ１における電圧Ｖｃ
１の時間積分値が磁気スイッチＳＲ２の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ２が飽和して磁気スイッチが入り、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、磁気スイッチＳＲ３のループに電流が流れ、コンデンサＣ１
に蓄えられた電荷が移行してコンデンサＣ２に充電される。 さらにこの後、コンデンサＣ２における電圧Ｖｃ２
の時間積分値が磁気スイッチＳＲ３の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ３が飽和して磁気スイッチが入り、コンデンサＣ２、ピーキングコンデンサＣ
ｐ、磁気スイッチＳＲ３のループに電流が流れ、コンデンサＣ２に蓄えられた電荷が移行してピーキングコンデンサＣｐが充電される。 予備電離のためのコロナ放電は、第１電極１１が挿入されている誘電体チューブ１２
と第２電極１３とが接触している個所を基点として誘電体チューブ１２の外周面に発生するが、ピーキングコンデンサＣｐの充電が進むにつれてその電圧Ｖｃｐが上昇し、Ｖｃｐが所定の電圧になるとコロナ予備電離部の誘電体チューブ１２表面にコロナ放電が発生する。 このコロナ放電によって誘電体チューブ１２の表面に紫外線が発生し、主放電電極Ｅ、Ｅ間のレーザ媒質であるレーザガスが予備電離される。 【０００７】ピーキングコンデンサＣｐの充電がさらに進むにつれて、ピーキングコンデンサＣｐの電圧Ｖｃｐ
が上昇し、この電圧Ｖｃｐがある値（ブレークダウン電圧）Ｖｂに達すると、主放電電極Ｅ、Ｅ間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起され、レーザ光が発生する。 このような放電動作が固体スイッチＳＷのスイッチング動作、高電圧電源動作によって繰り返し行なわれることにより、所定の繰り返し周波数でのパルスレーザ発振が行われる。
ここで、磁気スイッチＳＲ２、ＳＲ３及びコンデンサＣ
１、Ｃ２で構成される各段の容量移行型回路のインダクタンスを後段に行くにつれて小さくなるように設定することにより、各段を流れる電流パルスのパルス幅が順次狭くなるようなパルス圧縮動作が行われ、主放電電極Ｅ、Ｅ間に短パルスの強い放電が実現される。 【０００８】図４（ｂ）の回路は昇圧トランスを用いて昇圧する点を除き、他の動作は図４（ａ）と同様である。 すなわち、固体スイッチＳＷはｏｆｆになると、高電圧電源ＨＶにより主コンデンサＣ０が充電される。 主コンデンサＣ０の充電が完了し、固体スイッチＳＷがｏ
ｎとなり、磁気アシストＳＲ１の両端にかかる主コンデンサＣ０の充電電圧Ｖｃ０の時間積分値が磁気アシストＳＲ１の特性で決まる限界値に達すると、磁気アシストＳＲ１が飽和して磁気スイッチが入り、主コンデンサＣ
０、磁気アシストＳＲ１、インダクタンスＬＬ、昇圧トランスＴｒ１の１次側、固体スイッチＳＷのループに電流が流れる。 同時に、昇圧トランスＴｒ１の２次側、コンデンサＣ１のループに電流が流れ、主コンデンサＣ０
に蓄えられた電荷が移行してコンデンサＣ１に充電される。 なお、ここでは、回路ループのインダクタンスと主コンデンサＣ０の寄生インダクタンスを合成したものをインダクタンスＬ _Ｌとして表している。 コンデンサＣ１
が充電されると、前記したように、２段の磁気圧縮回路によりパルス圧縮動作が行われ、ピーキングコンデンサＣｐが充電される。 そして、前記したように、この電圧Ｖｃｐがある値（ブレークダウン電圧）Ｖｂに達すると、主放電電極Ｅ、Ｅ間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起され、レーザ光が発生する。 【０００９】ここで磁気スイッチの動作について、もう少し詳しく説明する。 （１）図５に磁気スイッチを構成する可飽和リアクトルの構成、図６に磁気スイッチを構成する可飽和リアクトルのコアの磁化曲線を示す。 （２）まず、コアに巻かれたリセット巻線ＬＲに流れるリセット電流により、コアの動作点が図６の”０”点から(5) 点に移動する。 （３）可飽和リアクトルの前段のコンデンサ（ＳＲ２の場合Ｃ１、ＳＲ３の場合Ｃ２）からコアの主巻線に電流（励磁電流）が流れると、磁界強度Ｈが増加し、可飽和リアクトルのコアの動作点は図６の(5) 点から(4) 点を通り(1) 点に向かって移動する。 （４）励磁電流により動作点が(1) に達すると、可飽和リアクトルのコア内の磁束密度が飽和磁束密度以上となり、可飽和リアクトルは飽和する。 このとき可飽和リアクトルのインダクタンスが急激に低下するため、前段のコンデンサ（ＳＲ２の場合Ｃ１、ＳＲ３の場合Ｃ２）から飽和状態にある可飽和リアクトルを介して、電流が後段のコンデンサ（ＳＲ２の場合Ｃ２、ＳＲ３の場合Ｃp
）に流れこみ、これを充電する。 【００１０】（５）可飽和リアクトルが飽和しているときのコアの動作点は、(1) よりもはるかに磁界の力Ｈが大きいところにあるが、電流の減少とともにＨが小さい方に移動して(2) 点に至る。 このとき可飽和リアクトルのインダクタンスが急激に増加するので、可飽和リアクトルに流れる電流は急激に減少する。 電流が０となったときの動作点は(2)となり、ここで停止して磁束が残る（残留磁束）。 （６）ここで、(2) 点にコアの動作点がある状態で再び図４のコンデンサＣ０に充電し、スイッチＳＷを投入すると、コアの動作点は(2) から(1) 点の方向に移動するが、この場合の磁束密度変化量は小さいため非飽和時の可飽和リアクトルのインダクタンスが十分大きくならず、磁気パルス圧縮はほとんど行えなくなる。 （７）よって、磁気パルス圧縮を行った後はコアの動作点を図６の(3) 点を介して(5) 点に戻すように磁気リセットを行う。 （８）磁気リセットには様々な方法があるが、最も簡単なものの一つとして、コアにリセット巻線を設け、主巻線とは逆方向に直流電流を流すリセット回路を設け、このリセット回路により電流（リセット電流）を流しておき、コアの動作点が(5) 点となるようにしておくものがある。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】上記リセット電流は、
コアの磁路長、飽和磁界強度（Ｈｓ）、巻線の巻数（ｔ
ｕｒｎ数）に依存する。 このリセット電流としては、一般に可飽和リアクトルのコア材料（例えば、フェライト）を取扱うメーカー推奨値等のリセット電流を用いる。 しかし、リセット電流として、上記メーカー推奨値を用いると、このリセット巻線に流したときの磁界強度Ｈの絶対値は図６のＡ点となり、飽和磁界強度Ｈｓの絶対値より大きい場合が多い。 本出願の発明者らは、リセット巻線に流したときの磁界強度Ｈが上記のように飽和磁界強度Ｈｓの絶対値より大きいと、以下の問題が生ずることを見いだした。 磁界強度Ａから−Ｈｓの領域（図６の(5) →(3) →(4) ）は飽和領域であるため、可飽和リアクトルの前段のコンデンサ（ＳＲ２の場合Ｃ１、Ｓ
Ｒ３の場合Ｃ２）から、電流が後段のコンデンサ（ＳＲ
２の場合Ｃ２、ＳＲ３の場合Ｃｐ）に流れる電流が発生する。 以下、前記図４の磁気スイッチＳＲ２を例にとって説明する。 【００１２】図７にコンデンサＣ１、コンデンサＣ２にかかる電圧波形Ｖｃ１，Ｖｃ２、および、コンデンサＣ
１、コンデンサＣ２、磁気スイッチＳＲ２のループに流れる電流波形ｉ１を示す。 磁界強度Ａから−Ｈs の領域（図６の(5) →(3) →(4) ）は飽和領域であるため、電流ｉ１は急激に立ち上がり、そして可飽和リアクトルが飽和するまで（図６の(4) →(1) ）緩やかに増加していく。 一般に、コンデンサＣ０から電荷がコンデンサＣ１
に移動して、コンデンサＣ１にかかる電圧Ｖｃ１が最大となったときに、磁気スイッチＳＲ２の可飽和リアクトルが飽和して電流ｉ１が流れて、コンデンサＣ２にかかる電圧Ｖｃ２が立ちあがり始めるのが理想的である。 しかしながら、実際は、上記したように、可飽和リアクトルが図６の(1) の動作点で飽和する前にもコンデンサＣ
２に電流が流れている。 よって、磁気スイッチＳＲ２がＯＮするとき（可飽和リアクトルが図６の(1) の動作点で飽和するとき）には、コンデンサＣ２にはある程度の電圧（プリパルス電圧）が生じる。 すなわち、磁界強度Ａから−Ｈｓの領域（図６の(5) →(3) ）に流れた電流により、磁気スイッチＳＲ２がＯＮする前に、プリパルス電圧（電流波形の斜線部分の面積に相当）が生じる。 【００１３】プリパルス電圧が生じるため、また、コンデンサＣ１の最大電圧が、コンデンサＣ２に漏れて低下することにより、さらに、コンデンサＣ２に電荷が充電されるため、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２への電荷転送効率が低下する。 すなわち、コンデンサＣ１の電圧がコンデンサＣ２に移行する（漏れる）と、コンデンサのＣ１の最大電圧が低下し、かつ、コンデンサＣ２が充電される。 電荷の転送量は、コンデンサＣ２の電圧とコンデンサＣ１の電圧の差により定まるので、上記のようにコンデンサＣ１の電圧がコンデンサＣ２に漏れると、その分だけ電荷の転送量が少なくなり、電荷転送効率が低下する。 一方、磁気スイッチＯＮ後、コンデンサＣ２への電流ｉ１が増加し、その後減少して可飽和リアクトルの動作点が図６の(1) の方へ移動し(2) を超えると、可飽和リアクトルは非飽和状態となる。 【００１４】リセット回路により、リセット巻線にリセット電流が流れているので、可飽和リアクトルの動作点は、図６の(2) →(3) →(5) に至る。 この場合、(2) →
(3) においては可飽和リアクトルは非飽和状態であるので、この期間は、磁気スイッチＳＲ２の可飽和リアクトルの電流は高インダクタンスで流れ続けるため、コンデンサＣ２に残留電圧（電流波形の斜線部分の面積に相当）が残る。 この残留電圧が、主放電発生後、短時間内に主放電電極Ｅ、Ｅ間に電圧が印加され、主放電に悪影響を及ぼす問題があった。 このようなプリパルス電圧、
残留電圧の問題は、昇圧トランスＴｒ、磁気スイツチＳ
Ｒ１、ＳＲ３においても同様に発生する。 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、上記した圧縮効率を悪化させるプリパルス電圧、主放電に悪影響を及ぼす残留電圧の発生を抑制することである。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明においては、以下のようにして前記課題を解決する。 （１）リセット巻線を有し、該リセット巻線にリセット電流を流すことにより、コアを逆励磁して磁気リセットを行う可飽和リアクトルからなる磁気スイッチを備えた磁気圧縮回路において、磁気スイッチの可飽和リアクトのコアの磁路長をＬｎ、飽和磁界強度をＨｓ、上記リセット巻線の巻数をｎ、上記リセット電流をＩｒとするとき、上記磁気スイッチのリセット電流の電流値Ｉｒを以下の式で規定する。 Ｉｒ＝Ｈｓ×Ｌｎ／ｎ （２）上記磁気圧縮回路は、リセット巻線を有し、該リセット巻線にリセット電流を流すことにより、コアを逆励磁して磁気リセットを行う昇圧トランスを備え、上記昇圧トランスのコアの磁路長をＬｎ、飽和磁界強度をＨ
ｓ、上記リセット巻線の巻数をｎ、上記リセット電流をＩｒとするとき、上記昇圧トランスのリセット電流の電流値Ｉｒを以下の式で規定する。 Ｉｒ＝Ｈｓ×Ｌｎ／ｎ （３）上記（１）（２）において、各段の磁気スイッチ、もしくは、各段の磁気スイッチおよび昇圧トランスに流す各リセット電流値Ｉｒが等しい値になるように、
各磁気スイッチ、もしくは各磁気スイッチおよび昇圧トランスの磁路長Ｌｎ、飽和磁界強度Ｈｓ、リセット巻線の巻数ｎが設定し、各段の磁気スイッチ、もしくは、各段の磁気スイッチおよび昇圧トランスのリセット巻線を直列に接続して、上記リセット電流値Ｉｒを流す。 （４）放電励起ガスレーザ装置に上記（１）〜（３）の磁気圧縮回路を設ける。 以上のように、本発明の請求項１〜４の発明においては、磁気スイッチ、昇圧トランスのリセット回路に流すリセット電流の値を、そのときの磁界強度Ｈの絶対値が、飽和磁界強度Ｈｓとほぼ等しくなるように、メーカー推奨値のリセット電流よりも小さくしているので、昇圧トランス、可飽和リアクトルが前記図６の(1) の動作点で飽和する前にピーキングコンデンサＣｐに電流が流れることがほとんど無くなる。 このため、磁気スイッチＳＲ３がＯＮするとき（可飽和リアクトルが図６の(1) の動作点で飽和するとき）には、ピーキングコンデンサＣｐにはプリパルス電圧がほとんど生じない。 また、電荷転送後の可飽和リアクトルの電流値が高いまま非飽和状態に移行しないので電荷転送後、
次段のコンデンサに大きな残留電圧が留まることはない。 このため、磁気圧縮回路の圧縮効率を悪化させるプリパルス電圧、主放電に悪影響を及ぼす残留電圧の発生を抑制することができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施例を示す図であり、本実施例は、前記図４（ａ）に示した放電回路にリセット回路を設け、このリセット回路によるリセット電流を、リセット時に磁界強度Ｈの絶対値が、飽和磁界強度Ｈｓとほぼ等しくなるように、前記したメーカー推奨値より小さくしたものである。 図１に示す放電回路は、前記図４（ａ）に示したものと同様、昇圧トランスを含まない回路を本発明に適用した場合の回路構成を示す図であり、可飽和リアクトルからなる３個の磁気スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を備え、第１の磁気スイッチＳＲ２と第２の磁気スイッチＳＲ３により２段の磁気パルス圧縮回路を構成しており、前記したように固体スイッチＳＷのスイッチング動作と、２段の磁気パルス圧縮回路のパルス圧縮動作により、所定の繰り返し周波数で放電動作を行わせる。 【００１７】また、上記磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，
ＳＲ３をリセットするためのリセット回路ＲＣが設けられており、該リセット回路ＲＣにより、上記磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３を磁界強度Ｈの絶対値が、飽和磁界強度Ｈｓとほぼ等しくなるようにリセットする。
すなわち、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２、ＳＲ３のコアには、前記図５に示したようにリセット巻線ＬＲ１，Ｌ
Ｒ２，ＬＲ３が巻かれており、リセット巻線ＬＲ１，Ｌ
Ｒ２，ＬＲ３はリアクトルＬ、抵抗Ｒ、直流電源Ｅに直列に接続され、抵抗Ｒ、直流電源Ｅの直列回路には並列にダイオードＤが接続されている。 そして、上記リセット巻線ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３にリセット電流Ｉｒを流して磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３をリセットする。 このリセット電流Ｉｒは、直流電源Ｅの電圧、抵抗Ｒの抵抗値を選定することにより調整される。 【００１８】ここでダイオードＤはリセット電流Ｉｒに対しては阻止状態であるが、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ
２，ＳＲ３が動作時に発生する誘導電流に対しては順方向状態である。 このダイオードＤとリアクトルＬにより、上記誘導電流は直流電源Ｅに流れこむことがなく、
磁気スイッチＳＲ２，ＳＲ３のリセット巻線、ダイオードＤ、リアクトルＬを循環する。 すなわち、ダイオードＤ，リアクトルＬにより、直流電源Ｅは磁気スイッチＳ
Ｒ１，ＳＲ２，ＳＲ３が動作時に発生する誘導電流から保護される。 本実施例においては、上記リセット電流Ｉ
ｒを磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３を構成する可飽和リアクトルのコアの飽和磁界強度がＨｓになるように、以下の（１）式に基づき定めた。 Ｉｒ＝Ｈｓ×Ｌｎ／ｎ…（１） ここで、Ｌは磁路長、ｎはリセット巻線の巻数である。
なお、通常、メーカー推奨値のリセット電流を磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３のリセット巻線に流したときの磁界強度Ｈは、前記図６で説明したように、Ｈ＞Ｈ
ｓであった。 【００１９】また、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２、ＳＲ
３は、各々圧縮比が異なるため、飽和磁界強度Ｈｓ、磁路長Ｌｎが異なる。 そのため、リセット巻線ＬＲ１，Ｌ
Ｒ２、ＬＲ３に流すリセット電流は相違する。 よって、
従来は各磁気スイッチ毎にリセット回路を設けることが一般的であった。 本実施例では、磁気スイッチＳＲ１，
ＳＲ２、ＳＲ３の磁路長、飽和磁界強度、リセット巻線の巻数を調整し、一つのリセット回路で磁気スイッチＳ
Ｒ１，ＳＲ２、ＳＲ３をリセットできるように構成した。 すなわち、磁気スイッチＳＲ１に流すリセット電流Ｉｒ１は、以下の（２）式で表され、磁気スイッチＳＲ
２に流すリセット電流Ｉｒ２は、以下の (３) 式で表され、磁気スイッチＳＲ３に流すリセット電流Ｉｒ３は、
以下の（４）式で表される。 Ｉｒ１＝Ｈｓ１×Ｌ１／ｎ１…（２） Ｉｒ２＝Ｈｓ２×Ｌ２／ｎ２…（３） Ｉｒ３＝Ｈｓ３×Ｌ３／ｎ３…（４） ここで、Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３はそれぞれ磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３のリセット電流、Ｈｓ１，Ｈ
ｓ２，Ｈｓ３はそれぞれ磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，
ＳＲ３の磁路長、ｎ１，ｎ２，ｎ３はそれぞれ磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３のリセット巻線の巻数である。 上記磁路長Ｈｓ１，Ｈｓ２，Ｈｓ３、リセット巻線の巻数ｎ１，ｎ２，ｎ３を調整すれば、Ｉｒ１＝Ｉｒ２
＝Ｉｒ３とすることができ、これにより、一つのリセット回路で磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３をリセットすることができる。 【００２０】以下、図２により本実施例の動作を、図１
の磁気スイッチＳＲ２を例にとって説明する。 なお、磁気スイッチＳＲ３についても同様である。 図２に、本実施例においてコンデンサＣ１、コンデンサＣ２にかかる電圧波形Ｖｃ１，Ｖｃ２、および、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、磁気スイッチＳＲ２のループに流れる電流波形ｉ１を示す。 なお、同図の(1) 〜(4) は前記図６
の(1) 〜(4) に対応している。 上記のように磁気スイッチＳＲ２，ＳＲ３のリセット電流Ｉｒ２，Ｉｒ３を設定することにより、リセット時の磁界強度は図６の(3) となり、磁界強度は(3)→(4) →(1) と移動し、可飽和リアクトルが前記図６の(1) の動作点で飽和する前にコンデンサＣ２ (磁気スイッチＳＲ３の場合、ピーキングコンデンサＣｐ）に電流が流れることがほとんど無くなる。 このため、従来においては図２の点線に示すように、磁気スイッチＳＲ２，ＳＲ３がＯＮするとき（可飽和リアクトルが図６の(1) の動作点で飽和するとき）、
コンデンサＣ２、ピーキングコンデンサＣｐには前記したプリパルス電圧が生ずるが、本実施例においては、磁気スイッチＳＲ２，ＳＲ３がＯＮするとき、コンデンサＣ２、ピーキングコンデンサＣｐにはプリパルス電圧がほとんど生じない（同図の実線参照）。 【００２１】また、コンデンサＣ１にあった残留電荷がコンデンサＣ２に移行することもほとんど無くなるので、放電後もコンデンサＣ１に残留電圧がほとんど残らない。 このため、コンデンサＣ１からＣ２への電荷転送効率が低下することを防ぐことができる。 以上のように、本実施例によれば、圧縮効率を悪化させるプリパルス電圧、主放電に悪影響を及ぼす残留電圧の発生を抑制することができる。 【００２２】以上説明した実施例は、前記図４（ａ）の放電回路を本発明を適用した場合であるが、前記図４
（ｂ）に示した昇圧トランスを含む放電回路に適用し、
リセット回路により、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，Ｓ
Ｒ３および昇圧トランスＴｒ１をリセットするようにしてもよい。 図３は、上記昇圧トランスを備えた前記図４
（ｂ）に示した放電回路に本発明を適用した本発明の第２の実施例を示している。 図３に示す放電回路は、前記図４（ｂ）に示したものと同様、昇圧トランスを備えたものであり、昇圧トランスＴｒにより昇圧し、後段に接続された磁気パルス圧縮回路に印加する。 磁気圧縮回路は、前記図１と同様、可飽和リアクトルからなる３個の磁気スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３から構成され、前記したように固体スイッチＳＷのスイッチング動作と、
２段の磁気パルス圧縮回路のパルス圧縮動作により、所定の繰り返し周波数で放電動作を行わせる。 【００２３】本実施例においては、上記磁気スイッチＳ
Ｒ１，ＳＲ２，ＳＲ３に加え、昇圧トランスＴｒ１をリセットするためのリセット回路ＲＣが設けられており、
該リセット回路ＲＣにより、上記磁気スイッチＳＲ１，
ＳＲ２，ＳＲ３および昇圧トランスＴｒを磁界強度Ｈの絶対値が、飽和磁界強度Ｈｓとほぼ等しくなるようにリセットする。 すなわち、昇圧トランスＴｒ１、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２、ＳＲ３のコアには、図１に示したものと同様、リセット巻線ＴＲ１，ＬＲ１，ＬＲ２，Ｌ
Ｒ３が巻かれており、このリセット巻線ＴＲ１，ＬＲ
１，ＬＲ２，ＬＲ３にリセット電流Ｉｒを流して、昇圧トランスＴｒ１、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３
をリセットする。 このリセット電流Ｉｒは、抵抗Ｒの値を選定することにより、前記第１の実施例と同様、以下の（１）式になるように選定される。 Ｉｒ＝Ｈｓ×Ｌｎ／ｎ…（１） ここで、Ｌｎは磁路長、ｎはリセット巻線の巻数である。 【００２４】なお、本実施例でも第１の実施例と同様、
昇圧トランスＴｒ１、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２、Ｓ
Ｒ３の磁路長、飽和磁界強度、リセット巻線の巻数を調整し、一つのリセット回路で昇圧トランスＴｒ１、磁気スイッチＳＲ１，ＳＲ２、ＳＲ３をリセットできるように構成した。 本実施例においては、第１の実施例と同様、磁気スイッチＳＲ２，ＳＲ３がＯＮするとき、ピーキングコンデンサＣｐにはプリパルス電圧がほとんど生じず、また、コンデンサＣ１にあった残留電荷がコンデンサＣ２に移行することもほとんど無くなる。 このため、コンデンサＣ１からＣ２への電荷転送効率が低下することを防ぐことができ、また、主放電に悪影響を及ぼす残留電圧の発生が抑制することができる。 さらに、昇圧トランスＴｒ１を上記リセット電流でリセットしているので、コンデンサＣ１に残留電荷が発生するのを抑制することができる。 【００２５】 【発明の効果】以上のように、本発明においては、磁気スイッチ、昇圧トランスのリセット回路に流すリセット電流の値を、そのときの磁界強度Ｈの絶対値が、飽和磁界強度Ｈｓとほぼ等しくなるようにしたので、昇圧トランス、可飽和リアクトルが前記図６の(1) の動作点で飽和する前にピーキングコンデンサに電流が流れることがほとんど無くなる。 このため、磁気スイッチがＯＮするとき（可飽和リアクトルが図６の(1) の動作点で飽和するとき）には、ピーキングコンデンサにはプリパルス電圧がほとんど生じない。 また、電荷転送後の可飽和リアクトルの電流値が高いまま非飽和状態に移行しないので、電荷転送後次段のコンデンサに大きな残留電圧が留まることはない。 このため、磁気圧縮回路の圧縮効率を悪化させるプリパルス電圧、主放電に悪影響を及ぼす残留電圧の発生が抑制することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。 【図２】本発明のおける電圧波形Ｖｃ１，Ｖｃ２および電流波形ｉ１を示す図である。 【図３】本発明の第２の実施例を示す図である。 【図４】放電回路（高電圧パルス発生装置）の構成例を示す図である。 【図５】磁気スイッチを構成する可飽和リアクトルの構成例を示す図である。 【図６】磁気スイッチを構成する可飽和リアクトルのコアの磁化曲線を示す図である。 【図７】従来の放電回路における電圧波形Ｖｃ１，Ｖｃ
２および電流波形ｉ１を示す図である。 【符号の説明】 Ｃ０ 主コンデンサＨＶ 高電圧電源ＳＷ 固体スイッチＬ１ リアクトルＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３ 磁気スイッチＬL インダクタンスＴｒ１ 昇圧トランスＣ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサＣｐ ピーキングコンデンサ１１ 第１電極１２ 誘電体チューブ１３ 第２電極Ｅ，Ｅ 主放電電極ＴＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３ リセット巻線Ｌ リアクトルＲ 抵抗Ｅ 直流電源Ｄ ダイオード