激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高功率CO2激光器領(lǐng)域，具體涉及一種高功率CO2激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率0)2激光器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和科研等眾多領(lǐng)域。激光器工作時(shí)，高電壓作用在放電區(qū)域使激光器的工作氣體產(chǎn)生電離，在諧振腔內(nèi)振蕩形成激光。為得到高平均功率的激光輸出，需要實(shí)現(xiàn)大體積均勻穩(wěn)定的持續(xù)輝光放電，這要求放電區(qū)域內(nèi)工作氣體流速平穩(wěn)，避免形成湍流流動(dòng)等現(xiàn)象；激光器工作過(guò)程中，氣體放電的光電轉(zhuǎn)換效率一般在15%左右，這表明有85%左右的注入電能轉(zhuǎn)化為熱能，這些熱能使放電區(qū)氣體溫度急劇升高和膨脹，嚴(yán)重影響激光輸出的效果，為避免出現(xiàn)此現(xiàn)象，要求放電區(qū)域氣體必須處于高速流動(dòng)的狀態(tài)，以便將熱量及時(shí)帶離放電區(qū)域。鑒于以上分析，大功率CO2激光器放電區(qū)域的氣體即要求具有較高的流動(dòng)速度，又應(yīng)避免由于流動(dòng)速度過(guò)快產(chǎn)生湍流現(xiàn)象。通過(guò)工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)放電區(qū)域內(nèi)氣體的流動(dòng)狀態(tài)受激光器循環(huán)冷卻腔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)置風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式等多方面因素綜合影響，循環(huán)冷卻腔內(nèi)包含散熱器等風(fēng)阻零件，會(huì)改變腔內(nèi)氣體運(yùn)行速度。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算對(duì)風(fēng)機(jī)和散熱器等進(jìn)行選擇，而工程實(shí)際中，激光器通常會(huì)出現(xiàn)由于氣體流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)引發(fā)的弧光現(xiàn)象。出現(xiàn)弧光后，需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)放電區(qū)域風(fēng)速分布，改變激光器的放電狀態(tài)。通過(guò)激光器發(fā)光狀態(tài)判斷放電區(qū)域氣體流動(dòng)是否滿足激光器工作要求需整體激光器搭建完成后進(jìn)行，具有滯后性，造成調(diào)試周期過(guò)長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中高功率0)2激光器，需要在整體激光器搭建完成后通過(guò)激光器發(fā)光狀態(tài)判斷放電區(qū)域氣體流動(dòng)是否滿足激光器工作要求，造成調(diào)試周期過(guò)長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高功率CO2激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0005]一種高功率CO2激光器風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括激光器放電區(qū)域模擬單元、風(fēng)速測(cè)試單元、及探針固定和密封單元；
[0006]所述激光器放電區(qū)域模擬單元，包括蓋板、上電極板、下電極板和側(cè)支板；所述蓋板的材料為有機(jī)玻璃；
[0007]所述風(fēng)速測(cè)試單元，包括風(fēng)速測(cè)試探針和風(fēng)速顯示裝置；
[0008]所述探針固定和密封單元，包括密封法蘭和探針固定盤(pán)；
[0009]所述下電極板安裝在所述側(cè)支板上的下電極板位置調(diào)整槽中；所述上電極板安裝在所述側(cè)支板上的上電極板固定孔中，且上電極板上預(yù)留探針安裝孔；所述蓋板與上電極板連接，并安裝在所述側(cè)支板上的蓋板連接孔中，且蓋板上預(yù)留與上電極板上預(yù)留探針安裝孔相匹配的探針安裝孔；所述風(fēng)速測(cè)試探針安裝在所述蓋板和上電極板上預(yù)留的探針安裝孔中，并用所述密封法蘭和探針固定盤(pán)固定；所述風(fēng)速顯示裝置與風(fēng)速測(cè)試探針連接，用于顯示風(fēng)速測(cè)試探針?biāo)跍y(cè)試點(diǎn)的風(fēng)速值。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述上電極板和下電極板的材料均為有機(jī)玻璃材料。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述側(cè)支板的材料為不銹鋼材料。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述側(cè)支板上的下電極板位置調(diào)整槽可以根據(jù)要求調(diào)整上電極板和下電極板之間的間距，有利于分析兩電極板之間的間距對(duì)激光器放電區(qū)域工作氣體流動(dòng)的影響。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述風(fēng)速測(cè)試探針可以在蓋板和上電極板上預(yù)留探針安裝孔內(nèi)進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，根據(jù)需要測(cè)得激光器放電區(qū)域內(nèi)立體空間的風(fēng)速分布，風(fēng)速測(cè)試探針測(cè)試位置確定后由探針固定盤(pán)進(jìn)行固定，保證測(cè)量準(zhǔn)確性。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明提供的高功率0)2激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以用于監(jiān)測(cè)高功率CO2激光器放電區(qū)域內(nèi)工作氣體的流動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高功率0)2激光器放電區(qū)域多點(diǎn)、全面的風(fēng)速檢測(cè)，為高功率0)2激光器的風(fēng)機(jī)選擇提供依據(jù)。
[0016]本發(fā)明提供的高功率CO2激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由蓋板、上電極板、下電極板和側(cè)支板所構(gòu)成的放電區(qū)域模擬單元模擬原高功率CO2激光器的放電區(qū)域，替換后并不改變放電區(qū)域風(fēng)速流動(dòng)，使測(cè)量數(shù)據(jù)可以真實(shí)反映激光器放電區(qū)域的氣體流動(dòng)狀態(tài)，并且蓋板、上電極板和下電極板采用有機(jī)玻璃材料，可以方便觀察放電腔內(nèi)風(fēng)速測(cè)試探針的布置位置。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]圖1為本發(fā)明的風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為側(cè)支板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中的附圖標(biāo)記表示為:
[0021]1-蓋板；2_上電極板；3_下電極板；4-側(cè)支板；5_風(fēng)速測(cè)試探針；6_探針固定盤(pán)；7-密封法蘭；8_蓋板連接孔；9_上電極板固定孔；10_下電極板位置調(diào)整槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]一種高功率0)2激光器放電區(qū)域風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如圖1及圖2所示)，包括激光器放電區(qū)域模擬單元，風(fēng)速測(cè)試單元，及探針固定和密封單元；
[0024]激光器放電區(qū)域模擬單元，用于模擬激光器放電區(qū)域結(jié)構(gòu)，由蓋板1、上電極板2、下電極板3和側(cè)支板4組成。激光器放電區(qū)域模擬單元與激光器放電腔配合設(shè)計(jì)，采用一致的結(jié)構(gòu)接口，可替換激光器放電區(qū)域的上電極、下電極等部件安裝于激光器放電箱。蓋板I，上電極板2和下電極板3均采用有機(jī)玻璃材料，便于觀察放電區(qū)域內(nèi)部情況。上電極板2和下電極板3模擬激光器電極和導(dǎo)流板設(shè)計(jì)加工，并在上電極板I預(yù)留有探針安裝孔。側(cè)支板4上的蓋板連接孔8、上電極板固定孔9和下電極板位置調(diào)整槽10，分別用于固定安裝蓋板1、上電極板2和下電極板3，為提高支撐剛度，側(cè)支板4可以采用不銹鋼材料。由于上電極板2與蓋板I間有固定的位置關(guān)系，且蓋板I上預(yù)留有與上電極板相匹配的探針安裝孔。側(cè)支板4下端預(yù)留下電極板位置調(diào)整槽10，以便對(duì)上下電極板之間的間距進(jìn)行調(diào)整，方便分析上下電