專利名稱：高壓激勵氣體金屬激光管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高壓激勵氣體激光管，尤其涉及一種通過金屬散熱器對放電管進(jìn)行散熱與支撐的高壓激勵氣體激光管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的通過高壓進(jìn)行激勵的氣體激光管(以下稱為高壓激勵氣體激光管)都為封離的結(jié)構(gòu)形式，即包括放電管、套設(shè)在放電管外的水冷管、套設(shè)在水冷管外的儲氣管、電極和諧振腔鏡片(包括反射鏡和輸出鏡)構(gòu)成，放電管、水冷管和儲氣管都為玻璃管，水冷管和放電管、放電管同儲氣管都通過高溫火焰燒制而熔接在一起從而形成冷卻室和儲氣室，儲氣室同放電管的兩端都連通，在儲氣腔內(nèi)充有激光氣體。現(xiàn)有的高壓激勵氣體激光管的冷卻方式為以冷卻水從冷卻室的一端通入另一端 流出的方式進(jìn)行冷卻。且由于受玻璃寧可斷不會彎曲特性的限制，無法安裝散熱器和進(jìn)行大面積開孔，也只能用水冷的方式進(jìn)行冷卻?，F(xiàn)有的氣體激光管都存在以下不足由于是以燒結(jié)的方式將各玻璃管連接在一起，在燒制過程中需要耗費(fèi)大量的氫氣、氧氣以及液化氣，造成大量的有害其氣體排放；由于玻璃易損及再次充氣不便操作等原因，激光器內(nèi)的激光氣體壽命到后就只能扔掉，而激光器的使用壽命比較短，一般在3-4個月，屬于耗材，全國毎年因此產(chǎn)生18萬噸無法分解的固體垃圾，且產(chǎn)品使用時由于玻璃易碎的缺陷，使產(chǎn)品在運(yùn)輸儲存使用過程中很容易造成損壞，給客戶帶來了不必要的經(jīng)濟(jì)損失；由于利用循環(huán)水冷卻，從而使配套系統(tǒng)變得相當(dāng)復(fù)雜’隨之故障率也有相當(dāng)大的增加。在中國專利號為ZL2003101137342、名稱為“中功率ニ氧化碳激光管”，中國專利公開號為CN101237115A、名稱為“ー種螺旋水管結(jié)構(gòu)激光管”，中國專利號為ZL2006100535740、名稱為“連接式ニ氧化碳激光管”，中國專利公開號為CN101060226A、名稱為“光催化封離式ニ氧化碳激光管”，中國專利公開號為CN1564394A，名稱為“ニ氧化碳激光管”等專利文獻(xiàn)中都公開了不同結(jié)構(gòu)形式的分離式氣體激光管，但都沒能克服上述不足。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了ー種冷卻方便、便于制作與回收再利用的高壓激勵氣體金屬激光管，解決了現(xiàn)有的高壓激勵氣體激光管所存在的冷卻配套系統(tǒng)復(fù)雜、容易破碎給客戶造成損失、不便于回收再利用、生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有害氣體的問題。以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的一種高壓激勵氣體金屬激光管，包括玻璃放電管、陰極、陽極、反射鏡和輸出鏡，其特征在于，還包括金屬散熱器、位于金屬散熱器一端的的由絕緣材料制作而成的陽極室和位于金屬散熱器另一端的陰極室，金屬散熱器內(nèi)設(shè)有同陽極室及陰極室都連通的儲氣室，所述放電管穿設(shè)并導(dǎo)熱性連接在金屬散熱器內(nèi)，所述放電管的一端同所述陽極室密封對接在一起、另一端同所述陰極室相連通，所述反射鏡和陽極位于所述陽極室，所述輸出鏡和所述陰極位于所述陰極室。使用時，在陽極與陰極之間加上直流高壓電，放電管內(nèi)的激光氣體(多為ニ氧化碳或惰性氣體)受到激勵而產(chǎn)生激光，激光被反射鏡反射后經(jīng)輸出鏡射出。激光氣體在放電管、陽極室、儲氣室、陰極室、放電管之間循環(huán)。通過設(shè)置散熱器套設(shè)并導(dǎo)熱性連接在放電管上，金屬散熱器一方面將放電管內(nèi)的激光氣體產(chǎn)生激光時所釋放出的熱量散失棹，另ー實用新型起到對放電管進(jìn)行支撐與保護(hù)的作用、運(yùn)輸使用過程中不易產(chǎn)生破損現(xiàn)象。因此無需輔助結(jié)構(gòu)對放電管進(jìn)行散熱和對放電管進(jìn)行支撐。儲氣室直接設(shè)置在散熱器內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊性好。通過設(shè)計絕緣陽極室同放電管一端對接在一起，并使反射鏡和陽極位于其內(nèi)解決了高壓的陽極同金屬散熱器之間的絕緣問題，使得用金屬材料對放電管進(jìn)行支撐得以實現(xiàn)。陽極室、陰極室同散熱器之間通過機(jī)械連接的方式進(jìn)行連接，而不象現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)那樣通過將各腔體部件全部設(shè)計為玻璃結(jié)構(gòu)并通過燒結(jié)的方式來對激光氣體進(jìn)行封離，因此不會產(chǎn)生因燒結(jié)エ藝而產(chǎn)生的有害氣體、提高了制作時的方便性。作為優(yōu)選，陽極和陰極都為環(huán)形，陰極、陽極和放電管三者同軸設(shè)置。對放電管內(nèi)的激光氣體的激勵效果好，所產(chǎn)生的激光的質(zhì)量好。作為優(yōu)選，所述散熱器為型材制作而成。提高了激光管批量生產(chǎn)時的方便性。作為優(yōu)選，所述散熱器的一端設(shè)有陽極室安裝凹坑，所述陽極室內(nèi)置在所述陽極室安裝凹坑內(nèi)，所述散熱器的另一端上設(shè)有陰極室凹坑，所述儲氣室同陰極室凹坑和陽極室安裝凹坑都貫通，所述陰極室凹坑密封蓋設(shè)有輸出鏡安裝蓋，輸出鏡安裝蓋設(shè)有透光孔，輸出鏡密封蓋設(shè)在透光孔上，陰極室凹坑和輸出鏡安裝蓋圍成陰極室。結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整潔。散熱器對其它部件能夠起到良好的保護(hù)作用，提高了使用時的安全性。作為優(yōu)選，所述陽極室安裝凹坑密封連接有蓋板，陽極室包括兩端開ロ的管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)段和可拆卸地密封蓋設(shè)在內(nèi)段一端上的端蓋，內(nèi)段的另一端同放電管密封對接在一起，端蓋固接在蓋板上。生產(chǎn)過程中，先將放電管安裝在散熱器內(nèi)，然后將內(nèi)段同放電管的一端密封對接在一起，將陽極和反射鏡裝在陽極室內(nèi)，再通過蓋板使端蓋同內(nèi)段抵緊在一起，通過蓋板起到對儲氣室端部密封的作用。當(dāng)激光氣體使用壽命到后，更換激光氣體時方便。提高了激光氣體重復(fù)回收利用時的方便性。作為優(yōu)選，散熱器的設(shè)置有陽極室安裝凹坑的一端上設(shè)有兩個電源線進(jìn)入孔，電源線進(jìn)入孔內(nèi)穿設(shè)并密封連接有絕緣套，ー個絕緣套內(nèi)密封連接有陽極端子、另ー個絕緣套內(nèi)密封連接有陰極端子，陰極端子同陰極電連接在一起，陽極端子同陽極電連接在一起。使用吋，電源的陽極通過導(dǎo)線同陽極端子相連接頭，電源負(fù)極通過導(dǎo)線同陰極端子相連接。將同陽極和陰極相連接的端子設(shè)置在激光管的同一端，提高了使用過程中接線時的方便性。便于集中布線，后續(xù)維護(hù)時方便。作為優(yōu)選，所述陽極室設(shè)有電源引入孔，套設(shè)在所述陽極端子上的絕緣套同電源引入孔絕緣密封對接在一起。安裝拆卸陽極端子時方便，便于實現(xiàn)對電源引入孔處的密封，防止陽極室內(nèi)的激光氣體外漏和漏電。本實用新型還包括回氣管，回氣管包括一端開ロ的外管和穿設(shè)在外管內(nèi)的兩端開ロ的內(nèi)管，所述陽極室上設(shè)有回氣孔，所述外管的開ロ端同回氣孔密封對接在一起，所述內(nèi)管穿過所述回氣孔后同儲氣室相連通，內(nèi)管同回氣孔壁之間密封連接在一起。激光氣體流動路徑為回氣ロ一外管開ロ端一外管封閉端一內(nèi)管位于外管內(nèi)的一端一內(nèi)管同儲氣室對接的一端一儲氣室位于陽極室的一端一儲氣室位于陰極室的一端一陰極室一放電管一陽極室一回氣ロ。延長儲氣室內(nèi)的激光氣體的行走路徑，有利用激光氣體的再生復(fù)原。儲氣室內(nèi)的氣體能夠充分流動，不會出現(xiàn)氣體呆滯的死角，激光氣體能夠被充分利用。較之通過彎曲回氣管來延長氣體的流通路徑的方式而言，該結(jié)構(gòu)便于制作與安裝。作為優(yōu)選，散熱器的外表面上設(shè)有第一散熱翅，儲氣室的內(nèi)表面上設(shè)有第二散熱翅。提高散熱器的散熱面積，散熱效果好。本實用新型具有下述優(yōu)點(diǎn)使玻璃結(jié)構(gòu)的放電管穿設(shè)在金屬結(jié)構(gòu)的散熱器內(nèi)，產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)牢固且組裝方便，當(dāng)激光氣體壽命到后，可以將激光管運(yùn)回廠家進(jìn)行換氣，實現(xiàn)了激光管的反復(fù)使用，反復(fù)使用壽命超過十年以上，散熱器套在放電管上，放電管溫度上升時不易彎曲變形，所發(fā)出的激光的穩(wěn)定性好；通過散熱器直接將放電管內(nèi)的熱量散失掉而實現(xiàn)對放電管的冷卻，故冷卻時無需配套設(shè)備、冷卻方便；儲氣室設(shè)置在散熱器內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊。

圖I為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖I中的散熱器的A— A截面示意圖。圖3為本實用新型實施例ニ的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中放電管1，散熱器2，儲氣室21，陽極室安裝凹坑22，蓋板23，絕緣套24，壓蓋25，第一散熱翅26，第二散熱翅27，陰極室3，陰極室凹坑31，輸出鏡安裝蓋32，透光孔321，輸出鏡4，陰極5，陰極絕緣套51，陰極線引入孔511，陰極端子52，陰極端導(dǎo)線53，陽極室6，內(nèi)段61，電源引入孔611，回氣孔612，端蓋62，第一密封件71，第二密封件72，第三密封件73，第四密封件74，第五密封件75，第六密封件76，第七密封件77，第八密封件78，反射鏡8，卡簧81，陽極9，陽極端子91，回氣管10，外管101，內(nèi)管102，外管的位于儲氣室內(nèi)的部分的長度LI，儲氣室長度L2，內(nèi)管的插入外管內(nèi)的部分的長度L3，外管長度L4。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)ー步的說明。參見圖1，一種高壓激勵氣體金屬激光管，包括玻璃放電管I和套設(shè)在放電管I上的金屬散熱器2。放電管I和金屬散熱器2通過導(dǎo)熱膠粘接在一起而形成導(dǎo)熱性連接。散熱器2為型材制作而成。散熱器2設(shè)有兩個相連通的沿散熱器長度方向延伸的儲氣室21。散熱器2的右端上設(shè)有陰極室凹坑31。儲氣室21同陰極室凹坑31貫通。陰極室凹坑31上密封蓋設(shè)有輸出鏡安裝蓋32。輸出鏡安裝蓋32為金屬制作而成。輸出鏡安裝蓋32通過焊接的方式同散熱器2連接在一起而實現(xiàn)對陰極室凹坑31的密封蓋設(shè)。輸出鏡安裝蓋32上設(shè)有透光孔321。輸出鏡4密封蓋設(shè)在透光孔321上。輸出鏡4和透光孔321之間通過第一密封件71進(jìn)行密封。陰極室凹坑31和輸出鏡安裝蓋32圍成陰極室3。放電管I的左端伸至陰極室3內(nèi)。在陰極室3內(nèi)設(shè)有密封套設(shè)在放電管I右端上的陰極絕緣套51。陰極絕緣套51同散熱器2固定在一起。陰極絕緣套51內(nèi)設(shè)有陰極5。陰極5為環(huán)形。陰極絕緣套51的側(cè)壁上設(shè)有陰極線引入孔511。陰極端導(dǎo)線53經(jīng)陰極線引入孔511引入后同陰極5電連接在一起。設(shè)置陰極線引入孔511能夠防止陰極端導(dǎo)線53干涉激光氣體流入放電管I內(nèi)和激光的射出，以提高激光的質(zhì)量。散熱器2的左端設(shè)有陽極室安裝凹坑22。陽極室6內(nèi)置在陽極室安裝凹坑22內(nèi)。儲氣室21同陽極室安裝凹坑22貫通。陽極室安裝凹坑22內(nèi)密封連接有蓋板23。蓋板23為沿陽極室安裝凹坑周向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。蓋板23為金屬制作而成。蓋板23和散熱器2之間通過焊接的方式實現(xiàn)密封連接。陽極室6包括兩端開ロ的管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)段61和可拆卸地密封蓋設(shè)在內(nèi)段61左端上的端蓋62。內(nèi)段61和端蓋62之間通過第二密封件72進(jìn)行密封。第二密封件72為絕緣材料制作而成。內(nèi)段61和端蓋62都為絕緣材料制作而成。內(nèi)段61的右端密封套設(shè)在放電管I的左端上。蓋板23位于內(nèi)段和端蓋的連接處。端蓋62通過螺栓固定在蓋板23的左端上。端蓋62和蓋板23之間通過第三密封件73密封連接在一起以防止儲氣室21內(nèi)的激光氣體泄漏。反射鏡8安裝在端蓋62的右側(cè)面上。反射鏡8通過卡簧81固定在端蓋62 上。陽極9放置在內(nèi)段61內(nèi)。陽極9為環(huán)形。陰極5、陽極9和放電管I三者同軸設(shè)置。散熱器2的右端上設(shè)有兩個電源線進(jìn)入孔。電源線進(jìn)入孔內(nèi)穿設(shè)有絕緣套24。兩個絕緣套24為一體結(jié)構(gòu)。絕緣套24通過第四密封件74同電源線進(jìn)入孔密封連接在一起。絕緣套24通過壓蓋25固定在散熱器2上。兩個絕緣套24中的一個內(nèi)設(shè)有陽極端子91、另一個內(nèi)設(shè)有陰極端子52。陽極端子91和陰極端子52 二者同絕緣套24通過第五密封件75進(jìn)行密封。陰極端導(dǎo)線53將陰極端子52同陰極5電連接在一起。內(nèi)段61上設(shè)有電源引入孔611和回氣孔612。套設(shè)在陽極端子91上的絕緣套穿設(shè)在電源引入孔611內(nèi)并通過第六密封件76同電源線引入孔611密封連接在一起。第六密封件76為絕緣件。陽極端子91通過導(dǎo)線(圖中沒有畫出)同陽極9電連接在一起。本實用新型還設(shè)有回氣管10?；貧夤?0包括外管101和穿設(shè)在外管101內(nèi)的內(nèi)管102。外管101的右端是封閉的。外管101的左端密封對接在回氣孔612上。內(nèi)管101的兩端都是開ロ的。內(nèi)管102的左端穿過回氣孔612后同儲氣室21相連通。內(nèi)管102同回氣孔612的壁之間密封連接在一起。內(nèi)管102和外管101都為玻璃管。參見圖2，散熱器2呈四棱矩形。不設(shè)計為圓形的目的為了提高安裝時的方便性。散熱器2的外表面上設(shè)有第一散熱翅26。儲氣室21的內(nèi)表面上設(shè)有第二散熱翅27。使用吋，參見圖1，電源的正極同陽極端子91連接在一起，電源的負(fù)極同陰極端子52連接在一起。激光氣體受到高壓電的激勵而在放電管I產(chǎn)生朝向左右方向射出的激光，朝左射出的激光被反射鏡8反射后從輸出鏡4中射出。激光氣體按照如下路徑進(jìn)行循環(huán)流動回氣孔612—外管101 —內(nèi)管102右端進(jìn)入一內(nèi)管102左端流出一儲氣室21的左端一儲氣室21的右端一陰極室3—放電管I —陽極室6 —回氣孔612。儲氣室內(nèi)的氣體充分流動且再生時間長。放電時所產(chǎn)生的熱量由放電管I傳遞給散熱器2，被散熱器2散失棹。儲氣室內(nèi)的激光氣體的壽命到后，取下輸出鏡4或端蓋62進(jìn)行更換激光氣體，好后再蓋上端蓋即可。實施例ニ，參見圖3，同實施例一的不同之處為輸出鏡安裝蓋32通過第七密封件77同散熱器2密封連接在一起。輸出鏡安裝蓋32通過螺栓固定在散熱器2上。蓋板23為板狀結(jié)構(gòu)。蓋板23通過第八密封件78同散熱器2密封連接在一起。蓋板23通過螺栓固定在散熱器2上。反射鏡8通過內(nèi)段61壓接在端蓋62上。 該設(shè)計較之實施例一而言，兩端的平整度好，組裝時方便。
權(quán)利要求1.一種高壓激勵氣體金屬激光管，包括玻璃放電管、陰極、陽極、反射鏡和輸出鏡，其特征在于，還包括金屬散熱器、位于金屬散熱器一端的的由絕緣材料制作而成的陽極室和位于金屬散熱器另一端的陰極室，金屬散熱器內(nèi)設(shè)有同陽極室及陰極室都連通的儲氣室，所述放電管穿設(shè)并導(dǎo)熱性連接在金屬散熱器內(nèi)，所述放電管的一端同所述陽極室密封對接在一起、另一端同所述陰極室相連通，所述反射鏡和陽極位于所述陽極室，所述輸出鏡和所述陰極位于所述陰極室。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，陽極和陰極都為環(huán)形，陰極、陽極和放電管三者同軸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，所述散熱器為型材制作而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，所述散熱器的一端設(shè)有陽極室安裝凹坑，所述陽極室內(nèi)置在所述陽極室安裝凹坑內(nèi)，所述散熱器的另一端上設(shè)有陰極室凹坑，所述儲氣室同陰極室凹坑和陽極室安裝凹坑都貫通，所述陰極室凹坑密封蓋設(shè)有輸出鏡安裝蓋，輸出鏡安裝蓋設(shè)有透光孔，輸出鏡密封蓋設(shè)在透光孔上，陰極室凹坑和輸出鏡安裝蓋圍成陰極室。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，所述陽極室安裝凹坑密封連接有蓋板，陽極室包括兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)段和可拆卸地密封蓋設(shè)在內(nèi)段一端上的端蓋，內(nèi)段的另一端同放電管密封對接在一起，端蓋固接在蓋板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，散熱器的設(shè)置有陽極室安裝凹坑的一端上設(shè)有兩個電源線進(jìn)入孔，電源線進(jìn)入孔內(nèi)穿設(shè)并密封連接有絕緣套，一個絕緣套內(nèi)密封連接有陽極端子、另一個絕緣套內(nèi)密封連接有陰極端子，陰極端子同陰極電連接在一起，陽極端子同陽極電連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，所述陽極室設(shè)有電源引入孔，套設(shè)在所述陽極端子上的絕緣套同電源引入孔絕緣密封對接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，還包括回氣管，回氣管包括一端開口的外管和穿設(shè)在外管內(nèi)的兩端開口的內(nèi)管，所述陽極室上設(shè)有回氣孔，所述外管的開口端同回氣孔密封對接在一起，所述內(nèi)管穿過所述回氣孔后同儲氣室相連通，內(nèi)管同回氣孔壁之間密封連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高壓激勵氣體金屬激光管，其特征在于，散熱器的外表面上設(shè)有第一散熱翅，儲氣室的內(nèi)表面上設(shè)有第二散熱翅。
專利摘要本實用新型涉及高壓激勵氣體激光管。一種高壓激勵氣體金屬激光管，包括金屬散熱器、位于金屬散熱器一端的由絕緣材料制作而成的陽極室、位于金屬散熱器另一端的陰極室和穿設(shè)并導(dǎo)熱性連接在金屬散熱器內(nèi)的玻璃放電管，金屬散熱器內(nèi)設(shè)有同陽極室及陰極室都連通的儲氣室，所述放電管的一端同所述陽極室密封對接在一起、另一端同所述陰極室相連通，陽極室內(nèi)設(shè)有反射鏡和陽極，陰極室設(shè)有輸出鏡和陰極。本實用新型提供了一種冷卻方便、便于制作與回收再利用的高壓激勵氣體金屬激光管，解決了現(xiàn)有的高壓激勵氣體激光管所存在的冷卻配套系統(tǒng)復(fù)雜、容易破碎給客戶造成損失、不便于回收再利用、生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有害氣體的問題。
文檔編號H01S3/041GK202523967SQ20122017713
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者李鶴群, 陳海榕 申請人:杭州新投科技有限公司