一種二氧化碳激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種二氧化碳激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前激光器在工業(yè)、軍事、醫(yī)療、科研等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是二氧化碳激光器，這是由于二氧化碳激光器有比較大的功率和比較高的能量轉(zhuǎn)換效率，譜線也比較豐富，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出，因此二氧化碳激光器在材料加工、醫(yī)療使用、軍事武器、科學(xué)研究等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前的二氧化碳激光器，通常包括有放電管、套設(shè)在放電管外部的水冷管，套設(shè)在水冷管外部的儲(chǔ)氣管、分別設(shè)置在放電管兩端的陰電極和陽(yáng)電極、以及設(shè)置在儲(chǔ)氣管兩端的輸出窗和反射窗，反射窗包括有反射鏡片和反射鏡片冷卻裝置，輸出窗包括有輸出鏡片和輸出鏡片冷卻裝置，在放電管內(nèi)充以二氧化碳?xì)怏w和其它輔助氣體；當(dāng)在電極上加高電壓時(shí)，放電管中產(chǎn)生輝光放電，經(jīng)反射鏡片和輸出鏡片反射后形成激光束，從輸出鏡片中射出得到最終的激光束。
[0004]二氧化碳激光器的轉(zhuǎn)換效率是很高的，但最高也不會(huì)超過(guò)40%，這就是說(shuō)，將有60%以上的能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為氣體的熱能，使溫度升高。而氣體溫度的升高，將引起激光上能級(jí)的消激發(fā)和激光下能級(jí)的熱激發(fā)，這都會(huì)使粒子的反轉(zhuǎn)數(shù)減少。而且氣體溫度的升高，將使譜線展寬，導(dǎo)致增益系數(shù)下降。特別是，氣體溫度的升高，還將引起二氧化碳分子的分解，降低放電管內(nèi)的二氧化碳分子濃度。這些因素都會(huì)使激光器的輸出功率下降，甚至損壞；改變現(xiàn)有技術(shù)的不足就要在二氧化碳轉(zhuǎn)化率做調(diào)整和改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]現(xiàn)有技術(shù)不能滿足人們的需要，針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種新型的高效率二氧化碳激光器。
[0006]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種二氧化碳激光器，包括陰極片(I)、放電管(2)、冷卻管(3)、貯氣套管(4)、進(jìn)氣口(5)、壓縮機(jī)(6)、回氣管(7)、出氣口(8)、陽(yáng)極片(9)和橡膠外殼(10)，其特征在于:所述冷卻管(3)套裝于放電管(2)的外部，并且冷卻管(3)的兩端分別與進(jìn)氣口(5)和出氣口(8)連通；出氣口(8)與貯氣套管(4)連通；進(jìn)氣口(5)與壓縮機(jī)(6)相連通；壓縮機(jī)(6)固定于激光器的上部，并且與貯氣套管
(4)相連通；貯氣套管(4)套在冷卻管(3)外部，并且與陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)相連通；陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)設(shè)置于激光器的兩端。橡膠外殼可以很好的保護(hù)激光器，使激光器更加穩(wěn)定；所述壓縮機(jī)可以將二氧化碳由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)加大了二氧化碳的利用率，使二氧化碳激光器，輸出功率更加穩(wěn)定，儲(chǔ)氣量更高，使用壽命更長(zhǎng)。
[0007]進(jìn)一步地，出氣口(8)與貯氣套管(4)直連通。
[0008]進(jìn)一步地，所述回氣管(7)通過(guò)螺旋式纏繞在放電管(2)的右端；并且與壓縮機(jī)
(6)貯氣套管(4)直接導(dǎo)通。
[0009]進(jìn)一步地，所述橡膠外殼(10)設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；壓縮機(jī)(6)固定在激光器的右上部。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)化技術(shù)方案:所述出氣口與貯氣套管直接導(dǎo)通；所述回氣管通過(guò)螺旋式纏繞于放電管的右端；并且與壓縮機(jī)貯氣套管直接導(dǎo)通；所述橡膠外殼設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；所述壓縮機(jī)固定于激光器的右上部，并且為拆卸結(jié)構(gòu)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該二氧化碳激光器在整個(gè)外表面又設(shè)置了一層橡膠外殼，這使二氧化碳激光器抵抗外部環(huán)境的變化程度加強(qiáng)，而且對(duì)激光器本身具有更好的保護(hù)，使激光器輸出更加穩(wěn)定。
[0012]該二氧化碳激光器不同與其它激光器，因?yàn)樗诙趸蓟貧饪谥苯油ㄏ蛄藟嚎s機(jī)，壓縮機(jī)直接將氣態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化為液態(tài)二氧化碳再經(jīng)過(guò)進(jìn)口車(chē)流向冷卻管使內(nèi)部溫度維持在低溫，這樣就保護(hù)了激光器的內(nèi)部的穩(wěn)定。該二氧化碳激光器做到了只使用二氧化碳作為冷卻物質(zhì)，它改變了傳統(tǒng)上使用水作為冷卻物質(zhì)的不足，液態(tài)二氧化碳具有更好的冷卻效果，使二氧化碳激光器有較好的方向性、單色性、更好的頻率穩(wěn)定性和使用壽命更長(zhǎng)；整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單新穎，實(shí)用性強(qiáng)，適合推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型沿A-A面的剖視圖。
[0015]圖3為二氧化碳激光分子躍遷示意圖。
[0016]其中:1、陰極片，2、放電管，3、冷卻管，4、貯氣套管，5、進(jìn)氣口，6、壓縮機(jī)，7、回氣管，8、出氣口，9、陽(yáng)極片，10、橡膠外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]請(qǐng)參閱圖f 3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種二氧化碳激光器，包括陰極片(I)、放電管(2)、冷卻管(3)、貯氣套管(4)、進(jìn)氣口(5)、壓縮機(jī)(6)、回氣管(7)、出氣口(8)、陽(yáng)極片
(9)和橡膠外殼(10)，其特征在于:所述冷卻管(3)套裝于放電管(2)的外部，并且冷卻管
(3)的兩端分別與進(jìn)氣口(5)和出氣口(8)連通；出氣口(8)與貯氣套管(4)連通；進(jìn)氣口
(5)與壓縮機(jī)(6)相連通；壓縮機(jī)(6)固定于激光器的上部，并且與貯氣套管(4)相連通；貯氣套管(4)套在冷卻管(3)外部，并且與陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)相連通；陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)設(shè)置于激光器的兩端。所述橡膠外殼10設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；橡膠外殼可以很好的保護(hù)激光器，使激光器更加穩(wěn)定；所述壓縮機(jī)可以將二氧化碳由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)加大了二氧化碳的利用率，使二氧化碳激光器，輸出功率更加穩(wěn)定、儲(chǔ)氣量更高和使用壽命更長(zhǎng)。
[0019]出氣口(8)與貯氣套管(4)直連通。所述回氣管(7)通過(guò)螺旋式纏繞在放電管(2)的右端；并且與壓縮機(jī)(6)貯氣套管(4)直接導(dǎo)通。所述橡膠外殼(10)設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；壓縮機(jī)(6)固定在激光器的右上部。
[0020]本實(shí)用新型功能原理為:當(dāng)接上電源時(shí)變壓器將交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸送到放電區(qū)間中，放電區(qū)間里的放電管放電使管內(nèi)的混合氣體中的氮分子受到電子的碰撞而激發(fā)起來(lái)，氮分子與二氧化碳分子發(fā)生碰撞，氮分子把自己的能量傳遞給二氧化碳分子，二氧化碳分子從低能躍遷到高能級(jí)上形成粒子束反轉(zhuǎn)發(fā)出激光；貯氣管套中的左端有一小孔與放電管想通，右端經(jīng)過(guò)螺旋形回氣管與放電管相通使氣體在貯氣管套內(nèi)循環(huán)流動(dòng)使放電管中的氣體交換，二氧化碳?xì)怏w在壓縮機(jī)內(nèi)由氣體轉(zhuǎn)化為液態(tài)后從進(jìn)氣口流入冷卻管內(nèi)，進(jìn)入冷卻管后吸收熱量變成氣態(tài)的從出氣口進(jìn)入貯氣套管貯存?zhèn)溆?，另一部分氣態(tài)二氧化碳經(jīng)過(guò)回氣管再次進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)。
[0021]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二氧化碳激光器，包括陰極片(I)、放電管(2)、冷卻管(3)、貯氣套管(4)、進(jìn)氣口(5)、壓縮機(jī)(6)、回氣管(7)、出氣口(8)、陽(yáng)極片(9)和橡膠外殼(10)，其特征在于:所述冷卻管(3)套裝于放電管(2)的外部，并且冷卻管(3)的兩端分別與進(jìn)氣口(5)和出氣口(8)連通；出氣口(8)與貯氣套管(4)連通；進(jìn)氣口(5)與壓縮機(jī)(6)相連通；壓縮機(jī)(6)固定于激光器的上部，并且與貯氣套管(4)相連通；貯氣套管(4)套在冷卻管(3)外部，并且與陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)相連通；陰極片(I)和陽(yáng)極片(9)設(shè)置于激光器的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳激光器，其特征在于:出氣口(8)與貯氣套管(4)直連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳激光器，其特征在于:所述回氣管(7)通過(guò)螺旋式纏繞在放電管(2 )的右端；并且與壓縮機(jī)(6 )貯氣套管(4 )直接導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳激光器，其特征在于:所述橡膠外殼(10)設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；壓縮機(jī)(6)固定在激光器的右上部。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種新型二氧化碳激光器，包括陰極片、放電管、冷卻管、貯氣套管、進(jìn)氣口、壓縮機(jī)、回氣管、出氣口、陽(yáng)極片和橡膠外殼，所述冷卻管套裝于放電管的外部，并且冷卻管的兩端分別與進(jìn)氣口和出氣口連通；出氣口與貯氣套管連通；進(jìn)氣口與壓縮機(jī)相連通；所述壓縮機(jī)固定于激光器的上部，并且與貯氣套管相導(dǎo)通；所述陰極片陽(yáng)極片設(shè)置于激光器的兩端；所述橡膠外殼設(shè)置于整個(gè)激光器的外表面；該二氧化碳激光器做到了只使用二氧化碳作為冷卻物質(zhì)，它改變了傳統(tǒng)上使用水作為冷卻物質(zhì)的不足,液態(tài)二氧化碳具有更好的冷卻效果，使二氧化碳激光器有較好的方向性、單色性、更好的頻率穩(wěn)定性和使用壽命更長(zhǎng)。
【IPC分類(lèi)】H01S5-022, H01S5-024
【公開(kāi)號(hào)】CN204271443
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420680684
【發(fā)明人】劉恒, 湯海霞
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司孝感電力供電公司, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司隨州電力供電公司
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日