環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈及其制備方法
【專利摘要】一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈及其制備方法，包括外管、電極、燈頭和引出導(dǎo)線，其特點在于在所述的外管內(nèi)采用石英玻璃柱熔接內(nèi)芯，所述的內(nèi)芯管為封閉的石英玻璃管或玻璃棒。本發(fā)明脈沖氙燈具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，特別適用于制備高氣壓大功率脈沖氙燈。
【專利說明】環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大功率固體激光器泵浦光源，特別是一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]同軸脈沖氙燈通常用于燃料激光器泵浦源，ZL92112658.1公開了一種新型同軸脈沖閃光燈，由同軸脈沖閃光燈主體、圓柱形同軸流體緩沖器和圓柱形同軸外部流體冷卻套這三大部分組成。該發(fā)明的設(shè)計克服了已有激光泵浦光源存在的缺點，從而提供了一種實用性強、高能量、短脈沖和長壽命的高重率的激光物質(zhì)的光學(xué)泵浦光源。
[0003]在先技術(shù)的同軸脈沖氙燈制備過程復(fù)雜，氣密性差，通常運行壽命低，基本上不能滿足大型固體激光器的工作要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈及其制備方法，該脈沖氙燈具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，特別適用于制備高氣壓大功率脈沖氙燈。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈，包括外管、電極、燈頭和引出導(dǎo)線，其特點是在所述的外管內(nèi)采用石英玻璃柱熔接一內(nèi)芯，該內(nèi)芯為封閉的石英玻璃管或石英玻璃棒。
[0007]所述的內(nèi)芯的表面鍍覆高反射率的薄膜。
[0008]上述的環(huán)形截面空腔脈沖氙燈的制備方法，其特點在于包括下列步驟:
[0009]①制成內(nèi)芯，在內(nèi)芯的兩端部上各燒接石英玻璃柱；
[0010]②將燒接好石英玻璃柱的內(nèi)芯置入外管內(nèi)，調(diào)整到位后，在石英玻璃柱對應(yīng)的外管外表用火焰加熱，使外管與石英玻璃柱熔封為一體；
[0011]③將各個石英玻璃柱逐一與外管熔燒，使芯管與外管連接成一個整體；
[0012]④對所述的整體進(jìn)行退火后，按照通行的工藝步驟熔接電極、燈頭和引出導(dǎo)線，制成環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈。
[0013]所述的電極與外管的封接采用過渡玻璃封接、低溫金屬封接、高溫金屬封接，或其它任何可行的封接方式。
[0014]本發(fā)明的脈沖氙燈可以采用過渡玻璃封接工藝、低溫金屬封接工藝或高溫金屬化封接工藝等不同的工藝制備。為了獲得更高的電光轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化的設(shè)計為內(nèi)置反射面結(jié)構(gòu)，即在芯管內(nèi)表面鍍覆高反射率的薄膜，可獲得更高的輻射能量。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果:
[0016]本發(fā)明與在先技術(shù)相比，其關(guān)鍵是制備一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈。根據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)，環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈的電光轉(zhuǎn)換效率要比常規(guī)的直管脈沖氙燈高5%?10%，能夠有效提高激光放大器的能量增益水平。
[0017]與在先的技術(shù)相比，本發(fā)明的關(guān)鍵是利用石英玻璃之間的互相熔接，形成環(huán)形截面放電空腔，避免了常規(guī)氙燈圓形截面放電情形下芯部等離子體被外層等離子體吸收而導(dǎo)致的效率下降，增加了光輻射輸出。
[0018]本發(fā)明特別適用于制備高氣壓大功率脈沖氙燈。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖2是本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈橫截面示意圖

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]先請參閱圖1，圖1是本發(fā)明細(xì)長型高氣壓大功率脈沖氙燈實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈，包括一外管1，為摻鈰管或復(fù)合功能石英玻璃管，該外管I通過兩組石英玻璃柱3與一內(nèi)芯2熔接,該內(nèi)芯2為一封閉的石英玻璃管，以下簡稱為芯管，兩只電極4氣密封接在外管I的兩端，在本實施例中，所述的外管I和電極4采用過渡玻璃封接工藝。外管I內(nèi)充入100?300乇的高純氙氣。封接電極4后外管I兩端分別制備成燈頭5，燈頭5同時具備高壓絕緣和機械支撐功能。燈頭5的末端分別電性連接有燈頭引出線6。
[0023]本發(fā)明利用石英玻璃本體之間的相互熔接，制備出一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈。真空芯管有效避免了直管燈在放電過程中軸心附近放電等離子體被外層等離子體層吸收，因此能夠提聞等尚子體光福射效率。
[0024]本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈經(jīng)使用證明，具有好的抗沖擊波性能、高的負(fù)載能量和電光轉(zhuǎn)換效率，提供了一種能安全可靠地用于高功率激光裝置的脈沖氙燈。
[0025]實施例1:
[0026]本實施例中用復(fù)合功能石英玻璃制備環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈，電極間距830mm,外管I內(nèi)徑為31mm,管壁厚度為3mm,芯管2外徑為14mm,管壁厚度2mm,連接外管I和芯管2的石英玻璃柱3的直徑為4_。外管和芯管之間充有120乇的高純氙氣。電極4為鈰鎢材料，燈頭5采用過渡玻璃封接工藝。6為燈頭引出電纜線。氙燈的總長約為1130mm。
[0027]測試結(jié)果表明，本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈的電光轉(zhuǎn)換效率比同等放電條件下的普通直管脈沖氙燈要高5%?10%。
[0028]本發(fā)明環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈具有高的電光轉(zhuǎn)換效率和工作穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈，包括外管(I)、電極(4)、燈頭(5)和引出導(dǎo)線(6)，其特征是在所述的外管(I)內(nèi)采用石英玻璃柱(3)熔接一內(nèi)芯(2)，該內(nèi)芯(2)為封閉的石英玻璃管，或者石英玻璃棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈，其特征在于所述的芯管內(nèi)表面鍍覆高反射率的薄膜。
3.權(quán)利要求1所述的環(huán)形截面空腔脈沖氙燈的制備方法，其特征在于包括下列步驟: ①制成內(nèi)芯(2)，在內(nèi)芯(2)的兩端部上各燒接石英玻璃柱(3)； ②將燒接好石英玻璃柱的內(nèi)芯(2)置入外管(I)內(nèi)，調(diào)整到位后，在石英玻璃柱對應(yīng)的外管外表用火焰加熱，使外管與石英玻璃柱熔封為一體； ③將各個石英玻璃柱逐一與外管熔燒，使芯管與外管連接成一個整體； ④對所述的整體進(jìn)行退火后，按照通行的工藝步驟熔接電極(4)、燈頭(5)和引出導(dǎo)線(6)，制成環(huán)形截面空腔放電脈沖氙燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形截面空腔脈沖氙燈的制備方法，其特征在于所述的電極與外管的封接采用過渡玻璃封接、低溫金屬封接、高溫金屬封接，或其它任何可行的封接方式。
【文檔編號】H01J9/00GK104051222SQ201410161314
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】李海兵, 劉建軍, 毛伊榮, 郭向朝 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所