CN102208324A - 脉冲氙灯引出极结构及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种脉冲氙灯引出极结构及其安装方法，脉冲氙灯引出极结构，包括位于灯管之内的钼箔和氙灯引出极钼筒，其特点是在所述的氙灯引出极钼筒之外紧套设一个铜帽。本发明脉冲氙灯引出极结构经试用表明，克服了现有氙灯灯头结构存在的问题，本发明能有效地提高氙灯引出极的机械强度，有效地避免氙灯使用寿命内电流传导部件的过早氧化，改进了氙灯的安装尺寸，提高了引出极的电流传导质量。氙灯成品的使用寿命显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及脉冲氙灯，特别是一种以钼箔封接工艺制造的脉冲氙灯引出极结构及其安装方法。
背景技术
脉冲氙灯是一种以氙气为填充气体、以脉冲放电方式工作的高强度气体放电光源。它能在瞬间将电能转化成辐射能，供激光泵浦或其他需要强脉冲辐射的场合使用。广泛应用于各领域的小型固体激光器常以小型脉冲氙灯作为其泵浦源。
钼箔封接技术是一种常用的小型脉冲氙灯制造工艺，采用此种工艺生产的脉冲氙灯，其灯头的纵剖面结构如图1所示：将很薄的单层长方形钼箔2卷成空心圆柱形，以一中空的圆柱钼筒3作为引出极，钼箔2与钼筒3通过点焊方式连接，并将连接部位熔封在灯管1内。这种灯头结构能够承受千安培级的脉冲放电峰值电流，钼制材料间的点焊易行、可靠。但在实际应用中，这样的灯头结构存在以下三方面不足：
1、脉冲氙灯引出极的机械强度不够。由于通常所用的钼箔2的厚度仅为几十微米，而且钼筒3可用于点焊的表面积十分有限，所以钼箔2与钼筒3之间的点焊连接比较脆弱。连接部位熔封于灯管1内之后，钼箔2未与灯管1粘连，而是通过灯管1的收缩而紧压固定在灯管1内的。在某些应用场合下，脉冲氙灯电源的灯座以金属弹簧片夹持氙灯引出极的方式来实现氙灯的固定与电流的传递，氙灯的安装和拆卸即为氙灯引出极在金属弹簧片之间的拔插；在拔插过程中，氙灯引出极所受的轴向拉力和压力全部转化为点焊部位所受的轴向拉力，如果拔插过于用力或过于频繁，则易损坏脆弱的点焊部位，从而造成氙灯不能正常工作，甚至完全失效。
2、脉冲氙灯的电流传导部件易氧化。钼箔2是脉冲氙灯的电流传导部件，其与灯管1之间有一定的缝隙；如果氙灯的储存和使用的时间较长，或环境的相对湿度较大，则潮湿空气易进入灯管内使钼箔2氧化，导致钼箔2的导电能力下降，从而破坏氙灯应有的工作特性，甚至使氙灯无法再继续使用。
3、氙灯成品不能适应安装尺寸、电流传导材料等方面的特定的应用要求。钼箔封接的生产工艺决定了钼筒3的外径小于灯管1的外径，这样的氙灯不能满足氙灯的灯管与引出极外径相同的安装要求。在有的应用场合，为保证氙灯与电源之间电流传递的质量，要求采用铜制的氙灯引出极，而铜制引出极难于实现与钼箔2的点焊连接。因此，现有的钼箔封接的工艺在一定程度上限制了氙灯成品的应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于有效改进上述现有技术的不足，提供一种脉冲氙灯引出极结构及其安装方法，该结构能有效提高氙灯引出极的机械强度，有效避免氙灯使用寿命内电流传导部件的过早氧化，改进氙灯的安装尺寸，提高引出极的电流传导质量。
本发明的技术解决方案如下：
一种脉冲氙灯引出极结构，包括位于灯管之内的钼箔和氙灯引出极钼筒，其特点是在所述的氙灯引出极钼筒之外紧套设一个铜帽。
所述的铜帽和氙灯灯管之间的缝隙处填充绝缘胶。采用绝缘胶的目的是将所述的灯管、钼箔、氙灯引出极钼筒和铜帽连结成牢固的一体，使脉冲氙灯引出极结构更为牢固、安全可靠。
所述的绝缘胶为绝缘硅胶，或环氧树脂。
所述的铜帽是由无氧铜、紫铜或黄铜加工而成薄壁铜帽，该铜帽的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒的外径，长度≥氙灯引出极钼筒的外露钼筒的长度，外径＝灯管外径。
一种脉冲氙灯引出极结构的安装方法，包括下列步骤：
①采用机械加工方法制备所述的铜帽，要求该铜帽的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒的外径，长度≥氙灯引出极钼筒的外露钼筒的长度，外径＝灯管外径；
②所述的铜帽整体加热后，将该铜帽套在所述的引出极钼筒的外露钼筒上并与所述的灯管相靠。
上述脉冲氙灯引出极结构的安装方法，还包括第③步：所述的铜帽冷却后，在所述的灯管和铜帽之间的缝隙处填充所述的绝缘胶，使所述的灯管、钼箔、氙灯引出极钼筒和铜帽连结成牢固的一体。
注意：铜帽冷却收缩后应与所述的引出极钼筒紧配合，即旋转或用轴向力牵拉铜帽时，铜帽与引出极无相对位移。然后在铜帽与灯管的紧靠缝隙处填充绝缘胶，并使胶体充分固化。由于铜帽与引出极紧配合，与灯管紧靠，并以固化的绝缘胶与灯管相连，则引出极、铜帽、灯管结合成为一体，使氙灯装卸过程中铜帽所受的轴向力直接传递至灯管上，故大大减轻了点焊部位的受力负担；灯管与钼筒间的缝隙由于绝缘胶的密封保护而与潮湿空气相隔离。
本发明脉冲氙灯引出极结构经试用表明，克服了现有氙灯灯头结构存在的问题，本发明能有效地提高氙灯引出极的机械强度，有效地避免氙灯使用寿命内电流传导部件的过早氧化，改进氙灯的安装尺寸，提高引出极的电流传导质量。氙灯成品的使用寿命显著提高。
附图说明
图1是现有脉冲氙灯的灯头纵剖面结构图
图2是本发明脉冲氙灯引出极结构的剖面结构图
具体实施方式
先请参阅图2，图2是本发明脉冲氙灯引出极结构的剖面结构图，由图可见，本发明脉冲氙灯引出极结构，包括位于灯管1之内的钼箔2和氙灯引出极钼筒3，其特点是在所述的氙灯引出极钼筒3之外紧套设一个铜帽4。
所述的铜帽4和氙灯灯管1之间的缝隙处填充绝缘胶5。
所述的绝缘胶5为绝缘硅胶，或环氧树脂。采用绝缘胶5的目的是将所述的灯管1、钼箔2、氙灯引出极钼筒3和铜帽4连结成牢固的一体，使脉冲氙灯引出极结构更为牢固、安全可靠。
所述的铜帽4是由无氧铜、紫铜或黄铜加工而成的薄壁铜帽，该铜帽的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒3的外径，长度≥氙灯引出极钼筒3的外露钼筒的长度，外径＝灯管1外径。
一种脉冲氙灯引出极结构的安装方法，特点在于包括下列步骤：
①采用机械加工方法制备所述的铜帽4，要求铜帽4的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒3的外径，长度≥氙灯引出极钼筒3的外露钼筒的长度，外径＝灯管1外径；
②所述的铜帽4整体加热后，将该铜帽4套在所述的引出极钼筒3的外露钼筒上并与所述的灯管1相靠；
③在所述的灯管1和铜帽4之间的缝隙处填充所述的绝缘胶。
铜帽4内径的加工尺寸应等于或略小于氙灯引出极钼筒3的外径，以便利用铜帽的热胀冷缩和铜制材料较好的延展性，实现热套工艺的可操作性及冷却后铜帽4与氙灯引出极钼筒3的紧配合。将铜帽4整体加热，使其均匀膨胀后，套在氙灯引出极钼筒3之外，铜帽4的开口横截面应紧靠灯管1的开口横截面。待铜帽4冷却收缩后，其与氙灯引出极钼筒3紧配合。然后在铜帽4和灯管1的紧靠缝隙处填充绝缘胶体5，并使胶体充分固化。
下面是一个具体实施例
本实施例是利用本发明灯头结构制成的盘状脉冲氙灯，氙灯灯头的灯管1是外径为9mm、壁厚约为1～1.5mm的石英灯管，氙灯引出极钼筒3的外径为6mm，钼筒外露于灯管的长度约为7～8mm。配套加工的薄壁铜帽4，其材料为紫铜，铜帽内径为5.9～6.0mm，壁厚约为1～1.5mm，外径为9mm，长度为20mm。
本实施例已成功用作紫外固化光源，在实际使用中获得满意结果：拆卸操作安全、方便，存放和使用中电流传导部件钼箔不易氧化，氙灯成品的使用寿命显著提高。
Claims (6)
1.一种脉冲氙灯引出极结构，包括位于灯管(1)之内的钼箔(2)和氙灯引出极钼筒(3)，其特征是在所述的氙灯引出极钼筒(3)之外紧套设一个铜帽(4)。
2.根据权利要求1所述的脉冲氙灯引出极结构，其特征在于所述的铜帽(4)和氙灯灯管(1)之间的缝隙处填充绝缘胶(5)，使所述的灯管(1)、钼箔(2)、氙灯引出极钼筒(3)和铜帽(4)连结成牢固的一体。
3.根据权利要求1所述的脉冲氙灯引出极结构，其特征在于所述的绝缘胶(5)为绝缘硅胶，或环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的脉冲氙灯引出极结构，其特征在于所述的铜帽(4)是由无氧铜、紫铜或黄铜加工而成薄壁铜帽，该铜帽的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒(3)的外径，长度≥氙灯引出极钼筒(3)的外露钼筒的长度，外径＝灯管(1)外径。
5.一种脉冲氙灯引出极结构的安装方法，特征在于包括下列步骤：
①采用机械加工方法制备所述的铜帽(4)，要求铜帽(4)的结构是一端封闭并具有倒角的圆筒：内径≤氙灯引出极钼筒(3)的外径，长度≥氙灯引出极钼筒(3)的外露钼筒的长度，外径＝灯管(1)外径；
②所述的铜帽(4)整体加热后，将该铜帽(4)套在所述的引出极钼筒(3)的外露钼筒上并与所述的灯管(1)相靠。
6.根据权利要求5所述的脉冲氙灯引出极结构的安装方法，其特征在于还包括第③步：在所述的灯管(1)和铜帽(4)之间的缝隙处填充所述的绝缘胶，使所述的灯管(1)、钼箔(2)、氙灯引出极钼筒(3)和铜帽(4)连结成牢固的一体。
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