CN103872573A - 一种半回流式高强度二氧化碳激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光器领域，特别涉及一种半回流式高强度二氧化碳激光器，包括由外向内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述放电管两端分别设置有阳电极和阴电极，所述储气管上设置有与所述水冷管接通的进水管和出水管，所述进水管位于所述水冷管上靠近所述阳电极的端部，所述出水管与所述水冷管上靠近所述阴电极的端部隔开设置。相比于进水管和出水管分别设置在水冷管两端的激光器，本发明的激光器，将出水管与水冷管上靠近阴电极的端部隔开合适距离，首先是缩短了进水管与出水管之间的水冷管的跨度，进而降低了激光器在受到冲击时水冷管发生的绕度，其弯曲程度减小，提高了水冷管的抗冲击能力，也就提高了二氧化碳激光器的抗冲击能力。
Description
技术领域
本发明涉及激光器领域，特别涉及一种半回流式高强度二氧化碳激光器。
背景技术
由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。
目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管，套设在水冷管外部的储气管、分别设置在放电管两端的阴电极和阳电极、以及设置在储气管两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其它辅助气体；当在电极上加高电压时，放电管中产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束。
为了使放电管得到良好的冷却，所以在放电管外套设水冷管，水冷管上分别设置一个进水管和出水管，进水管的一端穿过储气管与水冷管内部接通，另一端置于储气管的外部与冷却水水源接通，出水管的一端也穿过储气管与水冷管内部接通，另一端也置于储气管的外部也与水源接通，这样在水源与冷却管之间形成循环水，在激光器工作时，将冷却水从进水管泵入水冷管内，冷却水经水冷管后从出水管回流到外部水源，进而实现对水冷管的冷却，为了使在水冷管中的冷却水完全流动起来，到达良好的冷却效果，所述进水管和出水管分别布置在水冷管的两端端部，使得冷却水从水冷管一端进入，然后从另一端流出，整个水冷管内的冷却水都能够和外部水源交换，进而达到良好的冷却效果。
在水冷管和放电管结构中，靠近阳电极的水冷管端部与储气管固定连接并与出水管接通，而靠近阴电极的水冷管端部呈悬空状并与进水管接通，所以进水管和出水管不仅起着进出水的作用，同时也还起着支撑固定冷却水管和放电管的作用，所以目前的水冷管和放电管通过其两端分别与进水管和出水管连接被固定在储气管内；由于二氧化碳激光器为细长结构，其水冷管也为细长结构，这样两端支撑的水冷管具有较长的跨度，并且，在存储入库、搬移运输以及使用时，二氧化碳激光器通常都是呈水平状态放置，所以在进水管和出水管之间的水冷管由于受其自身重力作用的影响而弯曲，产生较大的绕度，这种大扰度的存在，不仅降低了二氧化碳激光器的结构稳定性和使用精度，特别是在搬移运输时，当包装箱受到冲击时，冲击传递到二氧化碳激光器上时，使进水管和出水管之间的水冷管进一步的发生弯曲，绕度进一步增大，当弯曲程度过大时，水冷管发生破坏断裂，致使二氧化碳激光器损坏。
所以，目前亟需一种既能够使水冷管良好的冷却放电管，又能提高水冷管抗冲击能力的二氧化碳激光器。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有二氧化碳激光器存在的上述不足，提供了一种能提高水冷管抗冲击能力的二氧化碳激光器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种半回流式高强度二氧化碳激光器，包括由外向内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述放电管两端分别设置有阳电极和阴电极，所述储气管上设置有与所述水冷管接通的进水管和出水管，所述进水管位于所述水冷管上靠近所述阳电极的端部，所述出水管与所述水冷管上靠近所述阴电极的端部隔开设置。相比于进水管和出水管分别设置在水冷管两端的激光器，本发明的激光器，将出水管与水冷管上靠近阴电极的端部隔开合适距离，首先是缩短了进水管与出水管之间的水冷管的跨度，使得水冷管由于其自身重力作用所产生的弯曲量得到减小，即减小了进水管与出水管之间水冷管的绕度，进而提高了二氧化碳激光器的结构稳定性和使用精度，特别是在搬移运输时，当激光器受到冲击时，由于进水管与出水管之间的水冷管的跨度减小，所以产生的弯曲量也得到减小，使得水冷管不易因为弯曲程度过大而损坏，即提高了水冷管的抗冲击能力，也就提高了二氧化碳激光器的抗冲击能力；另一方面，由于出水管与水冷管上靠近阴电极的端部隔开设置，当激光器受到冲击时，进水管与出水管之间的水冷管发生弯曲的同时，出水管与阴电极之间的水冷管也发生同方向的弯曲，此时，出水管起到支撑管的作用，由于杠杆原理，出水管与阴电极之间的水冷管发生弯曲时将对进水管与出水管之间的施以反方向的作用力，从而减小了进水管与出水管之间的水冷管的弯曲程度，进而进一步的提高了水冷管的抗冲击能力；而从另一方面讲，由于进水管与出水管之间的水冷管弯曲时，也会对出水管与阴电极之间的水冷管施以反方向的作用力，所以，也减小了出水管与阴电极之间的水冷管的弯曲程度，进而又进一步的提高了水冷管的抗冲击能力，所以使激光器在搬移运输时不易损坏。
作为优选，所述出水管与所述水冷管之间设置有外层水冷管，所述外层水冷管一端设置在所述放电管上靠近所述阴电极的端部，另一端包覆部分所述水冷管并与所述水冷管的外壁密闭连接，所述水冷管上靠近阴电极的一端与所述外层水冷管连通，所述出水管与所述外层水冷管接通。在出水管与水冷管之间设置外层水冷管，外层水冷管将水冷管上靠近阴电极的端部包覆在内，而被包覆在内的水冷管的端部与外层水冷管连通，出水管与外层水冷管接通，当冷却水从进水管进入水冷管后，沿水冷管流动，经过水冷管敞开状的端部后进入外层水冷管，然后再经外层水冷管后从出水管流出，所以使得整个水冷管内的冷却水都能够流动起来与外部水源进行交换，避免水冷管中的部分位置的冷却水不流动的情况，从而达到良好的冷却效果。
作为优选，所述出水管与所述外层水冷管接通的端部位于所述外层水冷管与所述水冷管连接的端部。使出水管与阴电极之间的水冷管和外层水冷管在激光器受到冲击时都产生反作用力来平衡进水管与出水管之间的水冷管受到的冲击，进一步减小进水管和出水管之间水冷管的弯曲量。
作为优选，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度小于等于整根所述水冷管长度的1/2。出水管与阴电极之间的水冷管长度越长，在激光器受到冲击时，弯曲量就越大，而对进水管与出水管之间的水冷管施以的反方向作用力就越大，所以将出水管与阴电极之间的水冷管长度设置为小于等于整根水冷管长度的1/2，避免出水管与阴电极之间的水冷管产生过大的弯曲量。
作为优选，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/5～1/2。通过出水管位置的不同，调节出水管与阴电极之间的水冷管的长度，使激光器在受到冲击时，进水管与出水管之间的水冷管以及阴电极与出水管之间的水冷管发生的弯曲量都不足以破坏水冷管。
作为优选，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/5～2/5。
作为优选，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/3。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
提高了水冷管的抗冲击能力，使激光器在搬移运输时不易损坏；
具体实施中的其他有益效果是：
水冷管内的冷却水都能够流动起来与外部水源交换，避免水冷管中的部分位置的冷却水不流动的情况，从而达到良好的冷却效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A的局部放大图，
图中标记：1-储气管，2-水冷管，3-放电管，4-阳电极，5-阴电极，6-进水管，7-出水管，8-外层水冷管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图所示的一种半回流式高强度二氧化碳激光器，包括由外向内依次套设的储气管1、水冷管2和放电管3，所述放电管3两端分别设置有阳电极4和阴电极5，所述储气管1上设置有与所述水冷管2接通的进水管6和出水管7，所述进水管6位于所述水冷管2上靠近所述阳电极4的端部，所述出水管7与所述水冷管2上靠近所述阴电极5的端部隔开合适距离。相比于进水管6和出水管7分别设置在水冷管2两端的激光器，本发明的激光器，将出水管7与水冷管2上靠近阴电极5的端部隔开设置，首先是缩短了进水管6与出水管7之间的水冷管2的跨度，使得水冷管2由于其自身重力作用所产生的弯曲量得到减小，即减小了进水管6与出水管7之间水冷管2的绕度，进而提高了二氧化碳激光器的结构稳定性和使用精度，特别是在搬移运输时，当激光器受到冲击时，由于进水管6与出水管7之间的水冷管2的跨度减小，所以产生的弯曲量也得到减小，使得水冷管2不易因为弯曲程度过大而损坏，即提高了水冷管2的抗冲击能力，也就提高了二氧化碳激光器的抗冲击能力；另一方面，由于出水管7与水冷管2上靠近阴电极5的端部隔开设置，当激光器受到冲击时，进水管6与出水管7之间的水冷管2发生弯曲的同时，出水管7与阴电极5之间的水冷管2也发生同方向的弯曲，此时，出水管7起支撑的作用，由于杠杆原理，出水管7与阴电极5之间的水冷管2发生弯曲时将对进水管6与出水管7之间的施以反方向的作用力，从而减小了进水管6与出水管7之间的水冷管2的弯曲程度，进而进一步的提高了水冷管2的抗冲击能力；而从另一方面讲，由于进水管6与出水管7之间的水冷管2弯曲时，也会对出水管7与阴电极5之间的水冷管2施以反方向的作用力，所以，也减小了出水管7与阴电极5之间的水冷管2的弯曲程度，进而又进一步的提高了水冷管2的抗冲击能力，所以使激光器在搬移运输时不易损坏。
作为优选，所述出水管7与所述水冷管2之间设置有外层水冷管8，所述外层水冷管8一端设置在所述放电管3上靠近所述阴电极5的端部，另一端包覆部分所述水冷管2并与所述水冷管2的外壁密闭连接，所述水冷管2上靠近阴电极5的一端与所述外层水冷管8连通，所述出水管7与所述外层水冷管8接通。在出水管7与水冷管2之间设置外层水冷管8，外层水冷管8将水冷管2上靠近阴电极5的端部包覆在内，而被包覆在内的水冷管2的端部与外层水冷管8连通，当冷却水从进水管6进入水冷管2后，沿水冷管2流动，经过水冷管2敞开状的端部后进入外层水冷管8，然后再经外层水冷管8后从出水管7流出，所以使得整个水冷管2内的冷却水都能够流动起来与外部水源进行交换，避免水冷管2中的部分位置的冷却水不流动的情况，从而达到良好的冷却效果。
作为优选，所述出水管7与所述外层水冷管8接通的端部位于所述外层水冷管8与所述水冷管2连接的端部。使出水管7与阴电极5之间的水冷管2和外层水冷管8在激光器受到冲击时都产生反作用力来平衡进水管6与出水管7之间的水冷管2受到的冲击，进一步减小进水管6和出水管7之间水冷管2的弯曲量。
作为优选，所述出水管7与所述阴电极5之间的所述水冷管2的长度小于等于所述水冷管2长度的1/2。出水管7与阴电极5之间的水冷管2长度越长，在激光器受到冲击时，弯曲量就越大，而对进水管6与出水管7之间的水冷管2施以的反方向作用力就越大，所以将出水管7与阴电极5之间的水冷管2长度设置为小于等于整根水冷管2长度的1/2，避免出水管7与阴电极5之间的水冷管2产生过大的弯曲量。
作为优选，所述出水管7与所述阴电极5之间的所述水冷管2的长度为所述水冷管2长度的1/5～1/2。通过出水管7位置的不同，调节出水管7与阴电极5之间的水冷管2的长度，使激光器在受到冲击时，进水管6与出水管7之间的水冷管2以及阴电极5与出水管7之间的水冷管2发生的弯曲量都不足以破坏水冷管2。
作为优选，所述出水管7与所述阴电极5之间的所述水冷管2的长度为所述水冷管2长度的1/5～2/5。
作为优选，所述出水管7与所述阴电极5之间的所述水冷管2的长度为所述水冷管2长度的1/3。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种半回流式高强度二氧化碳激光器，包括由外向内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述放电管两端分别设置有阳电极和阴电极，所述储气管上设置有与所述水冷管接通的进水管和出水管，所述进水管位于所述水冷管上靠近所述阳电极的端部，所述出水管与所述水冷管上靠近所述阴电极的端部隔开设置。
2.根据权利要求1所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述水冷管之间设置有外层水冷管，所述外层水冷管一端设置在所述放电管上靠近所述阴电极的端部，另一端包覆部分所述水冷管，所述水冷管上靠近阴电极的一端与所述外层水冷管连通，所述出水管与所述外层水冷管接通。
3.根据权利要求2所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述外层水冷管接通的端部位于所述外层水冷管与所述水冷管连接的端部。
4.根据权利要求1所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度小于等于整根所述水冷管长度的1/2。
5.根据权利要求4所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/5～1/2。
6.根据权利要求5所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/5～2/5。
7.根据权利要求6所述的半回流式高强度二氧化碳激光器，其特征在于，所述出水管与所述阴电极之间的所述水冷管的长度为整根所述水冷管长度的1/3。
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