專利名稱：一種金屬蒸氣激光放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體激光放電管。
堿土金屬蒸氣激光是具有多組譜線、效率較高的高頻脈沖放電氣體激光器件，它們的激光波長覆蓋了從近紫外到中紅外的十多條譜線，其中典型的是一價鈣離子波長為370/373nm紫外復合激光、0.87/0.85um的近紅外激光和中性鈣原子的5.54um的中紅外激光以及一價鍶離子波長為430.5/416.2nm藍紫復合激光、1.03/1.09um近紅外激光和鍶原子波長為3um附近的多條譜線及波長是6.45um的中紅外激光。由于它們在生物育種、激光醫(yī)療、激光光譜和紅外技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的應用前景，從而引起了人們持續(xù)不斷的研究。迄今為止，用于堿土金屬蒸氣的放電管無非是石英管或以石英管為套管的陶瓷管，這些放電管雖然結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，但無法克服在高溫放電下堿土金屬與石英或陶瓷發(fā)生強烈腐蝕作用導致放電管破裂的缺點，并且因石英的熔點限制了激光管的工作溫度(小于1000℃)，從而影響了激光器的壽命和激光輸出穩(wěn)定性，不利于它們的推廣使用。
本實用新型的目的是設計和制作了一種金屬蒸氣激光放電管，克服背景技術(shù)中由于高溫放電導致放電管破裂而影響激光器壽命和激光輸出穩(wěn)定性。
為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是它包括窗口、高真空橡皮管、進出氣端、石英外管，防爆電極。石英外管內(nèi)裝有用耐溫1600℃的陶瓷纖維保溫層復蓋在外表面的剛玉管，剛玉管內(nèi)裝有激光介質(zhì)，石英外管與陶瓷纖維保溫層間裝有石英隔環(huán)。
本實用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是它解決了石英管或以石英管為套管的陶瓷管，在高溫放電下堿土金屬與石英或陶瓷發(fā)生強烈腐蝕作用導致放電管破裂，及工作溫度不高(小于1000℃)，影響激光器壽命和激光輸出穩(wěn)定性的問題。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型作詳細描述。
附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型借鑒用鹵化銅代替純銅作為激光介質(zhì)獲得激光的成功經(jīng)驗，考慮用鍶、鈣的鹵化物取代純鍶和鈣作為激光介質(zhì)以避免鍶、鈣在高溫放電下與放電管的強腐蝕作用，從而解決困擾已久的激光器壽命和穩(wěn)定性問題。與用鹵化銅代替純銅為激光介質(zhì)是為了大幅度降低工作溫度(從1500℃到1600℃)的目的不同，用鍶或鈣的鹵化物為工作物質(zhì)反而使鍶或鈣激光的工作溫度有較大的提高(從650℃到1100℃)，此時單純的石英放電管已不能勝任，同樣以石英管為套管的陶瓷放電管由于陶瓷管外壁溫度已接近石英管的熔點也無法使用。
根據(jù)以上分析，在對堿土金屬(鈣、鍶)及其鹵化物蒸氣激光的實驗研究中，設計和制作出如附圖所示的激光放電管，它包括窗口1、高真空橡皮管2、進出氣端3、石英外管5，防爆電極8。石英外管5內(nèi)裝有用陶瓷纖維保溫層6復蓋在外表面的剛玉管7，剛玉管7內(nèi)裝有激光介質(zhì)，石英外管5與陶瓷纖維保溫層6間裝有石英隔環(huán)4。剛玉管內(nèi)裝有激光介質(zhì)為溴化鍶、溴化鈣，還可裝有如銅、錳、鉛等其它金屬激光介質(zhì)。
并用這種結(jié)構(gòu)的放電管對溴化鍶激光進行了實驗研究，獲得了對應于一價鍶離子的藍紫色復合激光(波長為416.2/430.5nm)、近紅外R-M躍遷激光(波長為1.03/1.09um)及中性鍶原子的中紅外激光(波長為6.45um)，合計激光功率近百毫瓦，激光輸出穩(wěn)定，通過累計數(shù)十小時的運轉(zhuǎn)，未發(fā)現(xiàn)激光管有明顯的損壞。同時，這種結(jié)構(gòu)的放電管也適合用于其他金屬蒸氣(銅、錳、鉛等)激光器。
權(quán)利要求1.一種金屬蒸氣激光放電管，它包括窗口[1]、高真空橡皮管[2]、進出氣端[3]、石英外管[5]，防爆電極[8]，其特征在于石英外管[5]內(nèi)裝有用陶瓷纖維保溫層[6]復蓋在外表面的剛玉管[7]，剛玉管[7]內(nèi)裝有激光介質(zhì)，石英外管[5]與陶瓷纖維保溫層[6]間裝有石英隔環(huán)[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬蒸氣激光放電管，其特征在于剛玉管[7]內(nèi)裝有激光介質(zhì)為溴化鍶、溴化鈣，還可裝有如銅、錳、鉛金屬激光介質(zhì)。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬蒸氣激光放電管。它包括窗口、高真空橡皮管、進出氣端、石英外管,防爆電極。石英外管內(nèi)裝有用陶瓷纖維保溫層覆蓋在外表面的剛玉管,剛玉管內(nèi)裝有激光介質(zhì),石英外管與陶瓷纖維保真層間裝有石英隔環(huán)。本實用新型解決了石英管或以石英管為套管的陶瓷管,在高溫放電下堿土金屬與石英或陶瓷發(fā)生強烈腐蝕作用導致放電管破裂,以及工作溫度不高,影響激光器壽命和激光輸出穩(wěn)定性的問題。
文檔編號H01S3/03GK2475197SQ01205900
公開日2002年1月30日 申請日期2001年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者潘佰良, 姚志欣 申請人:浙江大學