CN103022887B - 二氧化碳激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二氧化碳激光器，它包括储气管（5）、水冷管（6）和放电管（7），水冷管（6）套装于放电管（7）的外部，储气管（5）套装于水冷管（6）的外部，放电管（7）的阳极谐振腔（2）和阴极谐振腔（9）内分别设置有阳电极（1）和阴电极（10），水冷管（6）两端分别设有进水管（8）和出水管（3），阳极谐振腔（2）通过盘绕在水冷管（6）外边的回气管（4）与储气管（5）接通，储气管（5）的中部设有凸起部（11），凸起部（11）的内径大于储气管（5）两端的内径。本发明的有益效果是：增加了产品的抗弯强度，增加了产品的稳定性；输出功率更加稳定，工作气体储气量提高，大幅度提高了使用寿命。

Description

二氧化碳激光器
本案要求了2012年09月25日提交的中国发明专利，申请号为201220492284.7的优先权。
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳激光器。
背景技术
二氧化碳激光器，可称为“隐身人”，它发出的微波光长为10.6微米，“身”处红外区，肉眼不能觉察，在机械、军事、医疗、化工等领域中得到了广泛的应用。目前，常用的二氧化碳激光器的储气管都是直管，装配整机时，同样长度、不同直径的二氧化碳激光器只能安装在不同规格的激光机上。
在二氧化碳激光器中，储气管内储存二氧化碳等气体，储气管两端作为二氧化碳激光器的安装端将二氧化碳激光器安装在激光机内，同时储气管还作为反射镜片和输出镜片的安装架，在二氧化碳激光器中，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，经由反射镜片、放电管和输出镜片组成的谐振腔进行反射后形成激光束从输出镜片射出，所以反射镜片和输出镜片需要正对齐，但是由于反射镜片和输出镜片是分别设置在储气管的两端端部，当二氧化碳激光器两端作为安装端安装在激光机中时，由于储气管的自重而发生弯曲，分别设置在储气管两端的反射镜片和输出镜片相对位置也随储气管的弯曲发生变化，降低了反射镜片和输出镜片的正对齐精度，导致激光束强度降低。
目前，激光器的储气管都为等直径的直管，为了增大储气管的抗弯强度，通常是在不增加储气管长度的情况下增大的储气管的直径，采用这种方式后，储气管的抗弯强度增加，提高了反射镜片和输出镜片正对齐精度，提高激光束强度的同时还增加了二氧化碳气体的储气量，而保证了储气管内二氧化碳气体的有效衰减程度下降，使二氧化碳激光器的输出功率稳定，寿命得到大幅度提升使得激光器使用寿命得到大幅提高。
但是，由于储气管为细长的玻璃管，整个生产过程需要人工手动完成，增加储气管的直径将使得工人在生产加工时难以扶持储气管，使得储气管的生产工艺难度加大；同时，由于储气管的直径增大，即二氧化碳激光管安装端的直径也随之增大，最终导致激光机中安装二氧化碳激光器的安装座的尺寸需要与增加直径后储气管重新配合，所以增加储气管直径后的二氧化碳激光器难以在小直接安装座的激光机上使用，所以必须重新设计生产与二氧化碳激光器相匹配的激光机，极大的增加了成本。
所以，目前亟需一种通用性好，输出功率稳定，以及激光束强度高的激光器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中激光器通用性差，输出功率不稳定，为了提高激光束强度而增加直径后需要重新设计制造与二氧化碳激光器相配合的激光机，从而导致成本大幅提高的不足，提供一种，通用性好，输出功率稳定，以及激光束强度高，并且不需要设计与之相配合的激光机的二氧化碳激光器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种二氧化碳激光器，它包括储气管、水冷管和放电管，水冷管套装于放电管的外部，储气管套装于水冷管的外部，放电管两端分别设有阳极谐振腔和阴极谐振腔，阳极谐振腔和阴极谐振腔内分别设置有阳电极和阴电极，水冷管两端分别设有进水管和出水管，阳极谐振腔通过盘绕在水冷管外边的回气管与储气管接通，储气管的中部设有凸起部，凸起部的外径大于储气管两端的外径。
所述储气管凸起部的直径为大于70㎜，小于120㎜；储气管两端直径为大于60㎜，小于100㎜。
本发明的用于二氧化碳激光器的储气管，所述储气管中部设置有凸起部，所述凸起部的直径大于所述储气管两端的直径。将储气管设置为中部直径大两端直径小的变径管，由于储气管中部的直径增大，使得储气管抗弯强度增加，在二氧化碳激光器安装入激光机后，降低了储气管的弯曲程度，使得设置在储气管两端的反射镜片和输出镜片的正对齐精度得到提高，进而提高了激光束的强度；同时，由于储气管小直径的两端为二氧化碳激光器的安装端，在安装二氧化碳激光器时，不需考虑由于储气管为增大抗弯强度增加直径而带来的安装尺寸的变化，可以安装在现有的激光机中，从而具有良好的通用性，节约了激光机的改装成本；另外，工人在加工储气管时，可以手扶直径较小的两端进行加工，避免了由于储气管直径增加而带来的加工困难。
进一步的，所述凸起部的外壁与所述进水管或所述出水管沿所述储气管的径向等高。在激光机中需要为二氧化碳激光器留有足够的安装空间，而二氧化碳激光器中，沿储气管的径向向外侧凸起高度最高的是凸起高度相同的进水管和出水管，所以将凸起部设置为凸起部的外壁与进水管或出水管沿储气管的径向等高，使得储气管的抗弯强度在不干涉二氧化碳激光器安装尺寸的情况下得到最大幅度的提高。
进一步的，所述的凸起部的长度占所述储气管总长度的10%～90%。
进一步的，所述的凸起部的长度占所述储气管总长度的40%～80%。
本发明具有以下优点：
1、本发明的储气管的中间部位直径大于两端的直径，这样的结构增加了产品的抗弯强度，从而使得产品的稳定性得以增加；
2、在不增加储气管总长度的情况下，通过增加储气管的直径，增大储气量，从而保证了产品内工作气体的有效衰减程度下降，使激光管的输出功率更加稳定，其使用寿命得到大幅度提升。
3、增加储气管抗弯强度的同时，不影响储气管的安装尺寸，从而具有良好的通用性。
4、储气管的抗弯强度在不干涉二氧化碳激光器安装尺寸的情况下得到最大幅度的提高。
5、工人在加工储气管时，可以手扶直径较小的两端进行加工，避免了由于储气管直径增加而带来的加工困难。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图1中：1-阳电极，2-阳极谐振腔，3-出水管，4-回气管，5-储气管，6-水冷管，7-放电管，8-进水管，9-阴极谐振腔，10-阴电极，11-凸起部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种二氧化碳激光器，它包括储气管5、水冷管6和放电管7，水冷管6套装于放电管7的外部，储气管5套装于水冷管6的外部，放电管7两端分别设有阳极谐振腔2和阴极谐振腔9，阳极谐振腔2和阴极谐振腔9内分别设置有阳电极1和阴电极10，水冷管6两端分别设有进水管8和出水管3，阳极谐振腔2通过盘绕在水冷管6外边的回气管4与储气管5接通，储气管5的中部设有凸起部11，凸起部11的内径大于储气管5两端的内径。
所述的凸起部11的长度占储气管5总长的40%～80%。
所述储气管5的凸起部11的直径为大于70㎜，小于120㎜；储气管5两端直径为大于60㎜，小于100㎜。
本发明的工作过程如下：放电管7放电时，放电管7中的混合气体经过一系列碰撞而产生激光，激光通过阴极谐振腔9从储气管5端部输出。
本发明的用于二氧化碳激光器的储气管5，所述储气管5中部设置有凸起部11，所述凸起部11的直径大于所述储气管5两端的直径。将储气管5设置为中部直径大两端直径小的变径管，由于储气管5中部的直径增大，使得储气管5抗弯强度增加，在二氧化碳激光器安装入激光机后，降低了储气管5的弯曲程度，使得设置在储气管5两端的反射镜片和输出镜片的正对齐精度得到提高，进而提高了激光束的强度；同时，由于储气管5小直径的两端为二氧化碳激光器的安装端，在安装二氧化碳激光器时，不需考虑由于储气管5为增大抗弯强度增加直径而带来的安装尺寸的变化，可以安装在现有的激光机中，从而具有良好的通用性；另外，工人在加工储气管5时，可以手扶直径较小的两端进行加工，避免了由于储气管5直径增加而带来的加工困难。
进一步的，所述凸起部11的外壁与所述进水管8或所述出水管3沿所述储气管5的径向等高。在激光机中需要为二氧化碳激光器留有足够的安装空间，而二氧化碳激光器中，沿储气管5的径向向外侧凸起高度最高的是凸起高度相同的进水管8和出水管3，所以将凸起部11设置为凸起部11的外壁与进水管8或出水管3沿储气管5的径向等高，使得储气管5的抗弯强度在不干涉二氧化碳激光器安装尺寸的情况下得到最大幅度的提高。
进一步的，所述的凸起部11的长度占所述储气管5总长度的10%～90%。
进一步的，所述的凸起部11的长度占所述储气管5总长度的40%～80%。

Claims (7)

1.一种二氧化碳激光器，其特征在于：它包括储气管（5）、水冷管（6）和放电管（7），水冷管（6）套装于放电管（7）的外部，储气管（5）套装于水冷管（6）的外部，放电管（7）两端分别设有阳极谐振腔（2）和阴极谐振腔（9），阳极谐振腔（2）和阴极谐振腔（9）内分别设置有阳电极（1）和阴电极（10），水冷管（6）两端分别设有进水管（8）和出水管（3），阳极谐振腔（2）通过盘绕在水冷管（6）外边的回气管（4）与储气管（5）接通，储气管（5）的中部设有凸起部（11），凸起部（11）的内径大于储气管（5）两端的内径。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器，其特征在于：所述的凸起部（11）的长度占储气管（5）总长的40%～80%。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器，其特征在于：所述的凸起部（11）的直径为大于70㎜，小于120㎜；储气管（5）两端直径为大于60㎜，小于100㎜。
4.一种用于二氧化碳激光器的储气管（5），其特征在于，所述储气管（5）中部设置有凸起部（11），所述凸起部（11）的直径大于所述储气管（5）两端的直径。
5.根据权利要求4所述的储气管（5），其特征在于，所述凸起部（11）的外壁与二氧化碳激光器的进水管（8）或二氧化碳激光器的出水管（3）沿所述储气管（5）的径向等高。
6.根据权利要求4或5所述的储气管（5），其特征在于，所述的凸起部（11）的长度占所述储气管总（5）长度的10%～90%。
7.根据权利要求6所述的储气管（5），其特征在于，所述的凸起部（11）的长度占所述储气管（5）总长度的40%～80%。
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