CN204271443U - 一种二氧化碳激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种新型二氧化碳激光器，包括阴极片、放电管、冷却管、贮气套管、进气口、压缩机、回气管、出气口、阳极片和橡胶外壳，所述冷却管套装于放电管的外部，并且冷却管的两端分别与进气口和出气口连通；出气口与贮气套管连通；进气口与压缩机相连通；所述压缩机固定于激光器的上部，并且与贮气套管相导通；所述阴极片阳极片设置于激光器的两端；所述橡胶外壳设置于整个激光器的外表面；该二氧化碳激光器做到了只使用二氧化碳作为冷却物质，它改变了传统上使用水作为冷却物质的不足,液态二氧化碳具有更好的冷却效果，使二氧化碳激光器有较好的方向性、单色性、更好的频率稳定性和使用寿命更长。

Description

一种二氧化碳激光器

技术领域

本实用新型涉及激光器应用技术领域，尤其是一种二氧化碳激光器。

背景技术

   目前激光器在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。尤其是二氧化碳激光器，这是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，因此二氧化碳激光器在材料加工、医疗使用、军事武器、科学研究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。

    二氧化碳激光器的转换效率是很高的,但最高也不会超过40%,这就是说,将有60%以上的能量转转换为气体的热能，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。而且气体温度的升高，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，甚至损坏；改变现有技术的不足就要在二氧化碳转化率做调整和改进。

实用新型内容

现有技术不能满足人们的需要，针对上述问题，本实用新型旨在提供一种新型的高效率二氧化碳激光器。

为实现该技术目的，本实用新型采用以下技术方案： 一种二氧化碳激光器，包括阴极片（1）、放电管（2）、冷却管（3）、贮气套管（4）、进气口（5）、压缩机（6）、回气管（7）、出气口（8）、阳极片（9）和橡胶外壳（10），其特征在于：所述冷却管（3）套装于放电管（2）的外部，并且冷却管（3）的两端分别与进气口（5）和出气口（8）连通；出气口（8）与贮气套管（4）连通；进气口（5）与压缩机（6）相连通；压缩机（6）固定于激光器的上部，并且与贮气套管（4）相连通；贮气套管（4）套在冷却管（3）外部，并且与阴极片（1）和阳极片（9）相连通；阴极片（1）和阳极片（9）设置于激光器的两端。橡胶外壳可以很好的保护激光器，使激光器更加稳定；所述压缩机可以将二氧化碳由气态转化为液态加大了二氧化碳的利用率，使二氧化碳激光器，输出功率更加稳定，储气量更高，使用寿命更长。

进一步地，出气口（8）与贮气套管（4）直连通。

进一步地，所述回气管（7）通过螺旋式缠绕在放电管（2）的右端；并且与压缩机（6）贮气套管（4）直接导通。

    进一步地，所述橡胶外壳（10）设置于整个激光器的外表面；压缩机（6）固定在激光器的右上部。

作为本实用新型的优化技术方案：所述出气口与贮气套管直接导通；所述回气管通过螺旋式缠绕于放电管的右端；并且与压缩机贮气套管直接导通；所述橡胶外壳设置于整个激光器的外表面；所述压缩机固定于激光器的右上部，并且为拆卸结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该二氧化碳激光器在整个外表面又设置了一层橡胶外壳，这使二氧化碳激光器抵抗外部环境的变化程度加强，而且对激光器本身具有更好的保护，使激光器输出更加稳定。

该二氧化碳激光器不同与其它激光器，因为它在二氧化碳回气口直接通向了压缩机，压缩机直接将气态二氧化碳转化为液态二氧化碳再经过进口车流向冷却管使内部温度维持在低温，这样就保护了激光器的内部的稳定。该二氧化碳激光器做到了只使用二氧化碳作为冷却物质，它改变了传统上使用水作为冷却物质的不足,液态二氧化碳具有更好的冷却效果，使二氧化碳激光器有较好的方向性、单色性、更好的频率稳定性和使用寿命更长；整体结构较简单新颖，实用性强，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型沿A-A面的剖视图。

图3为二氧化碳激光分子跃迁示意图。

其中：1、阴极片，2、放电管，3、冷却管，4、贮气套管，5、进气口，6、压缩机,7、回气管，8、出气口，9、阳极片，10、橡胶外壳。

具体实施方式                                               

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1~3，本实用新型实施例中，一种二氧化碳激光器，包括阴极片（1）、放电管（2）、冷却管（3）、贮气套管（4）、进气口（5）、压缩机（6）、回气管（7）、出气口（8）、阳极片（9）和橡胶外壳（10），其特征在于：所述冷却管（3）套装于放电管（2）的外部，并且冷却管（3）的两端分别与进气口（5）和出气口（8）连通；出气口（8）与贮气套管（4）连通；进气口（5）与压缩机（6）相连通；压缩机（6）固定于激光器的上部，并且与贮气套管（4）相连通；贮气套管（4）套在冷却管（3）外部，并且与阴极片（1）和阳极片（9）相连通；阴极片（1）和阳极片（9）设置于激光器的两端。所述橡胶外壳10设置于整个激光器的外表面；橡胶外壳可以很好的保护激光器，使激光器更加稳定；所述压缩机可以将二氧化碳由气态转化为液态加大了二氧化碳的利用率，使二氧化碳激光器，输出功率更加稳定、 储气量更高和使用寿命更长。

出气口（8）与贮气套管（4）直连通。所述回气管（7）通过螺旋式缠绕在放电管（2）的右端；并且与压缩机（6）贮气套管（4）直接导通。所述橡胶外壳（10）设置于整个激光器的外表面；压缩机（6）固定在激光器的右上部。

本实用新型功能原理为：当接上电源时变压器将交流电转化为直流电输送到放电区间中，放电区间里的放电管放电使管内的混合气体中的氮分子受到电子的碰撞而激发起来，氮分子与二氧化碳分子发生碰撞，氮分子把自己的能量传递给二氧化碳分子，二氧化碳分子从低能跃迁到高能级上形成粒子束反转发出激光；贮气管套中的左端有一小孔与放电管想通，右端经过螺旋形回气管与放电管相通使气体在贮气管套内循环流动使放电管中的气体交换，二氧化碳气体在压缩机内由气体转化为液态后从进气口流入冷却管内，进入冷却管后吸收热量变成气态的从出气口进入贮气套管贮存备用，另一部分气态二氧化碳经过回气管再次进入压缩机进行循环。

    对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种二氧化碳激光器，包括阴极片（1）、放电管（2）、冷却管（3）、贮气套管（4）、进气口（5）、压缩机（6）、回气管（7）、出气口（8）、阳极片（9）和橡胶外壳（10），其特征在于：所述冷却管（3）套装于放电管（2）的外部，并且冷却管（3）的两端分别与进气口（5）和出气口（8）连通；出气口（8）与贮气套管（4）连通；进气口（5）与压缩机（6）相连通；压缩机（6）固定于激光器的上部，并且与贮气套管（4）相连通；贮气套管（4）套在冷却管（3）外部，并且与阴极片（1）和阳极片（9）相连通；阴极片（1）和阳极片（9）设置于激光器的两端。

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：出气口（8）与贮气套管（4）直连通。

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：所述回气管（7）通过螺旋式缠绕在放电管（2）的右端；并且与压缩机（6）贮气套管（4）直接导通。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器，其特征在于：所述橡胶外壳（10）设置于整个激光器的外表面；压缩机（6）固定在激光器的右上部。