CN203193110U

CN203193110U - 一种二氧化碳激光管

Info

Publication number: CN203193110U
Application number: CN 201320117772
Authority: CN
Inventors: 赵立泉; 张利昌
Original assignee: BEIJING LEIHAI LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING LEIHAI LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-03-15

Abstract

本实用新型属于封离型二氧化碳激光管的技术领域。特别是涉及激光管结构的设计，给出一种二氧化碳激光管。本实用新型有效地降低了镜片安装精度对管口研磨精度的依赖，通过调整镜片的角度，提高了全反射镜和输出反射镜以及放电管的位置精度，提高了二氧化碳激光管的品质。通过增加储气量，使用催化剂，使用焊接了贵金属丝的阳极电极，提高了二氧化碳激光管的稳定性，延长了使用寿命，其使用寿命可达10000小时。使用了精加工后的阴极电极。由于与放电管贴合更好，减少了因受热不均匀而产生的玻璃炸裂情况。

Description

一种二氧化碳激光管

技术领域

本实用新型属于封离型二氧化碳激光管的技术领域。特别是涉及激光管结构的设计，给出一种二氧化碳激光管。

背景技术

当前的封离型二氧化碳激光管的管体，由特硬玻璃料烧制成放电管、水冷管、储气管和回气管而组成，通常为三层套管结构。最里面的是放电管，中间是水冷管，最外一层是储气管，回气管用于连通放电管和储气管。在有回气管一端的管口上设置有全反射镜，在此端放电管处设置有阳极电极；在另一端的管口上设置有输出反射镜，在此端放电管处设置有阴极电极。此类二氧化碳激光管的全反射镜和输出反射镜，都用胶直接粘接在管口上；粘接前，需对管口进行研磨，使两端管口平行，并与放电管垂直；由于工艺的原因，很难保证其精度和一致性，致使此类二氧化碳激光管的品质很难保证。当前二氧化碳激光管在使用过程中，二氧化碳分子受电子撞击而离解，离解后的一氧化碳分子和氧原子只有少部分能相遇且复合成二氧化碳分子；由于二氧化碳分子离解的速度大于一氧化碳分子和氧原子复合成二氧化碳分子的速度，使得二氧化碳分子的数量不断减少，造成二氧化碳激光管功率下降和使用寿命减少，通常寿命在3000小时以内。当前二氧化碳激光管的阳极电极和阴极电极由金属片卷成筒状置于放电管两端，阳极电极在放电过程中，靠近阴极边缘的位置能量高度集中，造成电极材料的不稳定；阴极电极在放电过程中，温度不断升高，因其不能与放电管内壁很好的贴合，导致此处玻璃受热不均匀，容易产生玻璃炸裂的的情况。

实用新型内容

要解决的技术问题

要提高二氧化碳激光管的品质和一致性，需要一种新的结构，降低对管口研磨精度的依赖，这就要求全反射镜和输出反射镜安装固定后仍可对其进行进一步的微调。要增加二氧化碳激光管的使用寿命，需增加管体的储气量，加快一氧化碳分子和氧原子的复合速度。要提高阳极电极材料的稳定性，需使用性能更稳定的材料。要减少阴极处玻璃炸裂的情况，提高阴极电极的制造精度，使其与放电管内壁完全贴合。

技术方案

为了降低对管口研磨精度的依赖，本实用新型提供一种新结构的二氧化碳激光管。

方案（1）：一种新结构的二氧化碳激光管，包括管体和镜片，其特征在于：还包括CF法兰，CF法兰一端与管口粘接，另一端粘接镜片，CF法兰两刀口间设有用于密封的铜垫圈，用紧定螺钉固定CF法兰。

方案（1）中，所述镜片为全反射镜或输出反射镜。

方案（2），在方案（1）的基础上，进一步给出一种二氧化碳激光管，管体为三层套管结构，最里面的是放电管，中间是水冷管，最外一层是储气管，回气管用于连通放电管和储气管，在有回气管一端的管口上设置有全反射镜，在此端放电管处设置有阳极电极；在另一端的管口上设置有输出反射镜，在此端放电管处设置有阴极电极。

具体如下：在有回气管一端的管口上粘接管口固定CF法兰，全反射镜粘结在全反镜座CF法兰上，在管口固定CF法兰和全反镜座CF法兰刀口之间设有铜垫圈，用紧定螺钉固定管口固定CF法兰和全反镜座CF法兰；在另一端的管口上粘接管口固定CF法兰，输出反射镜粘结在输出镜座CF法兰上，在管口固定CF法兰与输出镜座CF法兰刀口之间设有铜垫圈，用紧定螺钉固定管口固定CF法兰和输出镜座CF法兰。

为了增加管体的储气量，可使用储气管直径为80-100毫米的管体。

放电管内镀有催化剂。阳极电极使用钛管加工而成，其前端焊接的贵金属丝弯曲成半圆形，减少尖端放电。

使用亚克力材料的高压保护罩安装在全反镜座CF法兰处，隔绝高压对外放电的可能。

CF法兰结构在中小功率激光管中的应用，全反射镜、输出反射镜不与管口直接粘接，使用CF法兰，一端与管口粘接，另一端粘接镜片，由于CF法兰两刀口间由软金属密封，对CF法兰紧定螺钉进行调整时，可改变镜片的角度。要增加二氧化碳激光管的使用寿命，增加管体的储气量，使用直径更大的管体。在放电管内壁镀催化剂，以加快一氧化碳分子和氧原子的复合速度。阳极电极使用钛管加工而成，其前端焊接更为稳定的贵金属丝，贵金属丝弯曲成半圆形，减少尖端放电。阴极电极使用钛管加工而成，提高加工精度后与放电管内壁完全贴合。

有益效果

本实用新型有效地降低了镜片安装精度对管口研磨精度的依赖，通过调整镜片的角度，提高了全反射镜和输出反射镜以及放电管的位置精度，提高了二氧化碳激光管的品质。通过增加储气量，使用催化剂，使用焊接了贵金属丝的阳极电极，提高了二氧化碳激光管的稳定性，延长了使用寿命，其使用寿命可达10000小时。使用了精加工后的阴极电极。由于与放电管贴合更好，减少了因受热不均匀而产生的玻璃炸裂情况。本实用新型提供的二氧化碳激光管是一种中小功率的二氧化碳激光管。

附图说明

图1为本实用新型的二氧化碳激光管安装结构示意图；

图2是本实用新型的二氧化碳激光管镀催化剂装置结构示意图；

图中标号：(1)储气管；(2)回气管；(3)水冷管；(4)放电管；(5)水嘴；(6)阴极电极；(7)弹簧；(8)阴极接线螺钉；(9)输出反射镜；(10)紧定螺钉；(11)输出镜座CF法兰；(12)铜垫圈；(13)管口固定CF法兰；(14)管口；(15)水嘴；(16)阳极电极；(17)管口固定CF法兰；(18)铜垫圈；(19)全反镜座CF法兰；(20)高压保护罩；(21)紧定螺钉；(22)全反射镜；(23)阳极接线螺钉；(24)管口；(25)橡胶塞；(26)贵金属电极；(27)贵金属电极；(28)橡胶塞；(29)阴极不锈钢棒；(30)阳极不锈钢棒，d为两贵金属电极之间初始距离。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

附图表示了本实用新型的结构及其实施例，以下结合附图做详细描述其具体实现方法及工作原理。

实施例1

一种新结构的二氧化碳激光管，包括管体和镜片，其特征在于：还包括CF法兰，CF法兰一端与管口粘接，另一端粘接镜片，CF法兰两刀口间设有用于密封的铜垫圈，用紧定螺钉固定CF法兰。

实施例2

实施例1所述方案中，所述镜片为全反射镜或输出反射镜。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，二氧化碳激光管还具有如下特征：管体为三层套管结构，最里面的是放电管，中间是水冷管，最外一层是储气管，回气管用于连通放电管和储气管，在有回气管一端的管口上设置有全反射镜，在此端放电管处设置有阳极电极；在另一端的管口上设置有输出反射镜，在此端放电管处设置有阴极电极。

实施例4

一种新结构的二氧化碳激光管，包括管体、全反射镜22和输出反射镜22，管体为三层套管结构，最里面的是放电管，中间是水冷管，最外一层是储气管，回气管用于连通放电管和储气管，在有回气管一端的管口上设置有全反射镜9，在此端放电管处设置有阳极电极；在另一端的管口上设置有输出反射镜22，在此端放电管处设置有阴极电极，其特征在于：使用CF法兰过渡将全反射镜22和输出反射镜9分别连接在管口两端，管口两端的CF法兰均为一端与管口粘接，另一端粘接镜片，所述镜片为全反射镜9或输出反射镜22，管口每一端的CF法兰均用紧定螺钉固定，且CF法兰两刀口间均设有用于密封的铜垫圈。

具体如下：在有回气管一端的管口上粘接管口固定CF法兰17，全反射镜22粘结在全反镜座CF法兰19上，在管口固定CF法兰17和全反镜座CF法兰19刀口之间设有铜垫圈18，用紧定螺钉21固定管口固定CF法兰和全反镜座CF法兰19；在另一端的管口上粘接管口固定CF法兰13，输出反射镜9粘结在输出镜座CF法兰11上，在管口固定CF法兰13与输出镜座CF法兰11刀口之间设有铜垫圈12，用紧定螺钉10固定管口固定CF法兰13和输出镜座CF法兰11。

放电管4内镀有催化剂。阳极电极16使用钛管加工而成，其前端焊接的贵金属丝弯曲成半圆形，减少尖端放电。

使用亚克力材料的高压保护罩20安装在全反镜座CF法兰19处，隔绝高压对外放电的可能。

按图2方式将一端镶有贵金属电极26的阳极不锈钢棒30，与一端镶有贵金属电极27的阴极不锈钢棒29插入放电管中，管口处分别用橡胶塞25、橡胶塞28密封；将其接入真空排气系统，抽真空30分钟，将阳极不锈钢棒30连接到磁控溅射电源的阳极，将阴极不锈钢棒29连接到磁控溅射电源的阴极；保持贵金属电极26、贵金属电极27之间20mm距离，接通磁控溅射电源，贵金属电极26、贵金属电极27之间放电溅射，放电管内壁镀上贵金属催化剂，以2毫米/秒的速度拖动阳极不锈钢棒30、阴极不锈钢棒29，将催化剂镀在整根放电管内壁。将阳极电极16固定在管口固定CF法兰17上，将管口固定CF法兰17粘接在管口24上；将全反射镜22粘结在全反镜座CF法兰19上，在管口固定CF法兰17和全反镜座CF法兰19之间安装好铜垫圈18，用紧定螺钉21固定，调整紧定螺钉21，用内调焦望远镜测量，使全反射镜22与放电管4垂直；将阴极电极6通过弹簧7安装在输出镜座CF法兰11上，使阴极电极6顶在放电管4端部，将管口固定CF法兰13粘接在管口14上；将输出反射镜9粘接在输出镜座CF法兰11上，在管口固定CF法兰13与输出镜座CF法兰11之间安装好铜垫圈12，调整紧定螺钉10，用内调焦望远镜测量，使输出反射镜9与放电管4垂直。将其接入真空排气系统中抽真空，然后充入工作气体，将激光管封离下来。将水嘴5、水嘴15接入工业水循环冷却系统，将激光电源正极线接在阳极接线螺钉23处并固定，将激光电源负极线接在阴极接线螺钉8处并固定，将高压保护罩20安装在全反镜座CF法兰19处；接通电源，激光管工作，调整紧定螺钉21、紧定螺钉10，使全反射镜22、输出反射镜9与放电管4处于最佳位置，使激光管有较好的品质。

本实用新型创新点如下：

CF法兰结构在中小功率激光管中的应用，全反射镜22、输出反射镜9不与管口14、管口24直接粘接，使用CF法兰过渡将全反射镜22、输出反射镜9与管口14、管口24连接。

应用铜垫圈18的弹性，调整紧定螺钉21，使全反射镜22的角度可调。

应用铜垫圈12的弹性，调整紧定螺钉10，使输出反射镜11的角度可调。

阳极电极16使用钛管加工而成，其前端焊接更为稳定的贵金属丝，贵金属丝弯曲成半圆形，减少尖端放电。

增加管体的储气量，使用储气管直径为80-100毫米的管体。

催化剂技术在中小功率二氧化碳激光管中的应用，特指在应用CF法兰结构全反射镜22、输出反射镜9可调的二氧化碳激光管中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种二氧化碳激光管，包括管体和镜片，其特征在于：还包括CF法兰，CF法兰一端与管口粘接，另一端粘接镜片，CF法兰两刀口间设有用于密封的铜垫圈，用紧定螺钉固定CF法兰。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳激光管，其特征在于：所述镜片为全反射镜或输出反射镜。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳激光管，其特征在于：管体为三层套管结构，最里面的是放电管，中间是水冷管，最外一层是储气管，回气管用于连通放电管和储气管，在有回气管一端的管口上设置有全反射镜，在此端放电管处设置有阳极电极；在另一端的管口上设置有输出反射镜，在此端放电管处设置有阴极电极。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳激光管，其特征在于：在有回气管一端的管口上粘接管口固定CF法兰，全反射镜(22)粘结在全反镜座CF法兰(19)上，在管口固定CF法兰和全反镜座CF法兰(19)刀口之间设有铜垫圈，用紧定螺钉固定管口固定CF法兰和全反镜座CF法兰(19)；在另一端的管口上粘接管口固定CF法兰，输出反射镜(9)粘结在输出镜座CF法兰(11)上，在管口固定CF法兰与输出镜座CF法兰(11)刀口之间设有铜垫圈，用紧定螺钉固定管口固定CF法兰和输出镜座CF法兰(11)。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳激光管，其特征在于：使用亚克力材料的高压保护罩(20)安装在全反镜座CF法兰(19)处。

6.根据权利要求4所述的二氧化碳激光管，其特征在于：阴极电极(6)通过弹簧(7)安装在输出镜座CF法兰(11)上。

7.根据权利要求3所述的二氧化碳激光管，其特征在于：使用储气管直径为80-100毫米的管体。

8.根据权利要求3所述的二氧化碳激光管，其特征在于：放电管(4)内镀有催化剂。

9.根据权利要求3所述的二氧化碳激光管，其特征在于：阳极电极(16)使用钛管加工而成，其前端焊接的贵金属丝弯曲成半圆形。