CN202957447U - 二氧化碳激光器输出镜片冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及二氧化碳激光器装置，特别涉及二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，包括同轴设置的内套（1）和外套（2），所述内套（1）与所述外套（2）的下端之间设置有底板（3），所述内套（1）与所述外套（2）之间形成流道（4），所述外套（2）侧壁上设置有进口管（5）和出口管（6），所述进口管（5）和出口管（6）与所述流道4接通，其特征在于，所述流道（4）上端敞开，所述外套（2）上端设置有用于密封所述流道（4）的盖板（7），所述盖板（7）的侧面上设置有凹槽（11）。本实用新型的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，将冷却装置分成两部分结构，通过盖板（7）密封流道（4），方便加工和生产制造，从而使得冷却装置可以批量化的生产。

Description

二氧化碳激光器输出镜片冷却装置

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳激光器装置，特别涉及二氧化碳激光器输出镜片冷却装置。

背景技术

二氧化碳激光器是以二氧化碳气体作为工作物质的气体激光器，放电管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以二氧化碳气体和其他辅助气体；电极一般是镍制空心圆筒；谐振腔的一端是反射镜片，另一端是输出镜片。当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，经输出镜片与反射镜片反射后形成激光束。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、科研等方面得到了广泛的应用。

在使用时，电极上施加高电压，目前的二氧化碳激光器只有部分能量在发生激光时被转换，其余能量转换为气体的热能，使温度升高，而气体温度的升高，将引起激光上能级的消激发和激光下能级的热激发，这都会使粒子的反转数减少；并且，气体温度的升高，将使谱线展宽，导致增益系数下降；特别是，气体温度的升高，还将引起二氧化碳分子的分解，降低放电管内的二氧化碳分子浓度，这些因素都会使激光器的输出功率下降，甚至产生“温度猝灭”。

目前为了降低激光器的温度，是在放电管外套设冷却管来降低放电管的温度，在激光器两端的反射镜片和输出镜片上设置冷却套来冷却反射镜片和输出镜片的温度，目前使用的冷却套是采用玻璃或金属制成，内部有冷却液储纳腔，并在冷却液储纳腔上设置有冷却液进口和冷却液出口。在使用时，用冷却套贴紧输出镜片和反射镜片，冷却液从冷却液进口进入冷却液储纳腔然后从冷却液出口流出，从而实现冷却输出镜片和反射镜片目的，但是采用这种玻璃或金属冷却套，由于是制成一体式冷却套，整个制作过程复杂并且只能手工生产，不能够采用机器实现大批量生产；另外，玻璃易碎，在运输、安装或者使用时，容易因为碰撞而引起损坏；金属冷却套加工复杂，不易机械化生产，使得生产成本高；同时，玻璃材料的导热性能较差，使得冷却效果和冷却效率都比较低。

同时，冷却套是通过粘结剂设置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的输出镜片或反射镜片上，由于输出镜片和反射镜片表面光滑，不易于冷却套牢固粘结，特别是在工作时，冷却套冷热循环，常常使得冷却套由于与二氧化碳激光器玻璃套管端部的输出镜片或反射镜片粘结不紧密而脱落，严重的妨碍了二氧化碳激光器的正常工作。

所以，目前亟需一种能够方便大批量加工生产、不易损坏，特别是导热性能好、冷却效率高，以及能与二氧化碳激光器玻璃套管端部反射镜片或输出镜片牢固粘结的二氧化碳激光器冷却套。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的不能够采用机器实现大批量生产；玻璃易碎，在运输、安装或者使用时，容易因为碰撞而引起损坏；同时，玻璃材料的导热性能较差，使得冷却效果和冷却效率都比较低，并且不能与二氧化碳激光器玻璃套管端部的输出镜片牢固粘结的不足，提供一种能够方便大批量加工生产、不易损坏，特别是导热性能好、冷却效率高，以及能与二氧化碳激光器玻璃套管端部的输出镜片牢固粘结的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，包括同轴设置的内套和外套，所述内套与所述外套的下端之间设置有底板，所述内套与所述外套之间形成流道，所述外套侧壁上设置有进口管和出口管，所述进口管和出口管与所述流道接通，所述流道上端敞开，所述外套上端设置有用于密封所述流道的盖板，所述盖板的侧面上设置有凹槽。将冷却装置分成两部分结构，通过盖板密封流道，方便加工和生产制造，从而使得可以批量化的生产冷却装置；在冷却装置安装时，盖板上端面与设置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的二氧化碳激光器输出镜片端面紧密贴合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管端部、输出镜片以及盖板上设置粘结剂进行粘结，粘结剂将凹槽和输出镜片包覆在内，增强了冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管端部输出镜片之间的粘结强度，加强了冷却装置粘在输出镜片平面的粘接强度，使之不易脱落。

作为本实用新型的优选方案，所述凹槽截面形状为三角形。将凹槽设置为三角形，使得凹槽的侧边呈坡面，当粘结剂包覆住二氧化碳激光器玻璃套管端部、输出镜片以及盖板时并将凹槽包覆在内，使得整个冷却装置牢固的粘结在二氧化碳激光器玻璃套管端部，将凹槽设置为三角形也方便凹槽的加工。

作为本实用新型的优选方案，所述底板上沿所述外套内侧设置有第一凸起，所述第一凸起上端低于所述外套的上端，所述底板上沿所述内套外侧设置有与所述第一凸起高度相等的第二凸起，所述盖板的外边缘设置所述第一凸起上，所述盖板内边缘设置在所述第二凸起上。通过所述第一凸起和第二凸起支撑盖板，盖板密封流道。

作为本实用新型的优选方案，所述盖板与所述第一凸起和第二凸起之间设置有密封胶。保证流道的密封。

作为本实用新型的优选方案，所述进口管和出口管之间对应的所述底板和所述盖板之间设置有用于隔断所述流道的隔板。通过隔板隔断流道，防止冷却液从进口管进入流道后立即从出口管流出，提高了冷却效率。

作为本实用新型的优选方案，所述内套、外套和隔板为树脂材料。使得内套、外套和隔板可以一体成型，实现批量化生产，提高生产效率，同时也使得冷却装置在生产制造和使用中不容易被撞击损坏。

作为本实用新型的优选方案，所述内套、外套和隔板为尼龙。

作为本实用新型的优选方案，所述盖板为金属材料。金属材料具有良好的导热性，进一步的提高盖板对输出镜片的冷却效果。

作为本实用新型的优选方案，所述盖板为铝合金。铝合金具有良好的导热性，进一步的提高了冷却效率，并且硬度高，质量轻。

本实用新型的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，将冷却装置分成两部分结构，通过盖板密封流道，方便加工和生产制造，从而使得可以批量化的生产冷却装置；通过隔板隔断流道，防止冷却液从进口管进入流道后立即从出口管流出，提高了冷却效率；将内套、外套和隔板采用树脂材料，使得内套、外套和隔板可以一体成型，实现批量化生产，提高生产效率，同时也使得冷却装置在生产制造和使用中不容易被撞击损坏；在冷却装置安装时，盖板上端面与设置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的二氧化碳激光器输出镜片端面紧密贴合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管端部和盖板上设置粘结剂进行粘结，粘结剂将凹槽和输出镜片包覆在内，增强了冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管端部输出镜片之间的粘结强度，提高了冷却装置与输出镜片间的粘接强度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、将冷却装置分成两部分结构，通过盖板密封流道，方便加工和生产制造，从而使得可以批量化的生产冷却装置。

2、在冷却装置安装时，盖板上端面与设置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的二氧化碳激光器输出镜片端面紧密贴合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管端部、输出镜片和盖板上设置粘结剂进行粘结，粘结剂将输出镜片和凹槽包覆在内，增强了冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管端部输出镜片之间的粘结强度，加强了冷却装置粘在输出镜片平面的粘接强度。

3、通过隔板隔断流道，防止冷却液从进口管进入流道后立即从出口管流出，提高了冷却效率。

4、将内套、外套和隔板采用树脂材料，使得内套、外套和隔板可以一体成型，实现批量化生产，提高生产效率，同时也使得冷却装置在生产制造和使用中不容易被撞击损坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为盖板装配后的结构示意图；

图3为冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管安装示意图，

图中标记：1-内套，2-外套，3-底板，4-流道，5-进口管，6-出口管，7-盖板，8-第一凸起，9-第二凸起，10-隔板，11-凹槽，12-二氧化碳激光器玻璃套管，13-粘结剂，14-二氧化碳激光器输出镜片。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3所示的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，包括同轴设置的内套1和外套2，所述内套1与所述外套2的下端之间设置有底板3，所述内套1与所述外套2之间形成流道4，所述外套2侧壁上设置有进口管5和出口管6，所述进口管5和出口管6与所述流道4接通，所述流道4上端敞开，所述外套2上端设置有用于密封所述流道4的盖板7，所述盖板7的侧面上设置有凹槽11。将冷却装置分成两部分结构，通过盖板7密封流道4，方便加工和生产制造，从而使得可以批量化的生产冷却装置；在冷却装置安装时，盖板7上端面与设置在二氧化碳激光器玻璃套管12端部的二氧化碳激光器输出镜片14端面紧密贴合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管12端部和盖板7上设置粘结剂13进行粘结，粘结剂13将输出镜片14和凹槽11包覆在内，增强了冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管12端部的输出镜片14之间的粘结强度。

所述凹槽11截面形状为三角形。将凹槽11设置为三角形，使得凹槽11的侧边呈坡面，当粘结剂13包覆住二氧化碳激光器玻璃套管12端部。输出镜片14以及盖板7时并将凹槽11包覆在内，使得整个冷却装置牢固的粘结在二氧化碳激光器玻璃套管12端部，将凹槽11设置为三角形也方便凹槽11的加工。

所述底板3上沿所述外套2内侧设置有第一凸起8，所述第一凸起8上端低于所述外套2的上端，所述底板3上沿所述内套1外侧设置有与所述第一凸起8高度相等的第二凸起9，所述盖板7的外边缘设置所述第一凸起8上，所述盖板7内边缘设置在所述第二凸起9上。通过所述第一凸起8和第二凸起9支撑盖板7，盖板7密封流道4。

所述盖板7与所述第一凸起8和第二凸起9之间设置有密封胶。保证流道4的密封。

所述进口管5和出口管6之间对应的所述底板3和所述盖板7之间设置有用于隔断所述流道4的隔板10。通过隔板10隔断流道，防止冷却液从进口管5进入流道4后立即从出口管6流出，提高了冷却效率。

所述内套1、外套2和隔板10为树脂材料。使得内套1、外套2和隔板10可以一体成型，实现批量化生产，提高生产效率，同时也使得冷却装置在生产制造和使用中不容易被撞击损坏。

所述内套、外套和隔板为尼龙。

所述盖板7为金属材料。金属材料具有良好的导热性，进一步的提高了冷却效率。

所述盖板7为铝合金。铝合金具有良好的导热性，进一步的提高了冷却效率，并且硬度高，质量轻。

本实用新型的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，将冷却装置分成两部分结构，通过盖板7密封流道4，方便加工和生产制造，从而使得可以批量化的生产冷却装置；通过隔板10隔断流道，防止冷却液从进口管5进入流道4后立即从出口管6流出，提高了冷却效率；将内套1、外套2和隔板10采用树脂材料，使得内套1、外套2和隔板10可以一体成型，实现批量化生产，提高生产效率，同时也使得冷却装置在生产制造和使用中不容易被撞击损坏；在冷却装置安装时，盖板7上端面与设置在二氧化碳激光器玻璃套管12端部的二氧化碳激光器输出镜片14端面紧密贴合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管12端部、输出镜片14和盖板7上设置粘结剂13进行粘结，粘结剂13将输出镜片14和凹槽11包覆在内，增强了冷却装置与二氧化碳激光器玻璃套管12端部的输出镜片14之间的粘结强度。

凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，包括同轴设置的内套（1）和外套（2），所述内套（1）与所述外套（2）的下端之间设置有底板（3），所述内套（1）与所述外套（2）之间形成流道（4），所述外套（2）侧壁上设置有进口管（5）和出口管（6），所述进口管（5）和出口管（6）与所述流道4接通，其特征在于，所述流道（4）上端敞开，所述外套（2）上端设置有用于密封所述流道（4）的盖板（7），所述盖板（7）的侧面上设置凹槽（11）。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述凹槽（11）截面形状为三角形。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述底板（3）上沿所述外套（2）内侧设置有第一凸起（8），所述第一凸起（8）上端低于所述外套（2）的上端，所述底板（3）上沿所述内套（1）外侧设置有与所述第一凸起（8）高度相等的第二凸起（9），所述盖板（7）的外边缘设置所述第一凸起（8）上，所述盖板（7）内边缘设置在所述第二凸起（9）上。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述盖板（7）与所述第一凸起（8）和第二凸起（9）之间设置有密封胶。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述进口管（5）和出口管（6）之间对应的所述底板（3）和所述盖板（7）之间设置有用于隔断所述流道（4）的隔板（10）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述内套（1）、外套（2）和隔板（10）为树脂材料。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述内套（1）、外套（2）和隔板（10）为尼龙。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述盖板（7）为金属材料。

9.根据权利要求8所述的二氧化碳激光器输出镜片冷却装置，其特征在于，所述盖板（7）为铝合金。

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