CN218732383U - 一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，该电极支撑机构包括下电极支撑机构和电极定位机构，下电极支撑机构用于将下电极（3）固定在谐振腔腔体上，位于下电极（3）一端的下电极支撑机构固定在谐振腔（5）的端板上、位于下电极（3）另一端的下电极支撑机构能够相对谐振腔（5）的对应端板伸缩；所述的电极定位机构用于将上电极（4）固定设置在下电极（3）的正上方并限定上电极（4）的下平面和下电极（3）的上平面之间的间距。本实用新型的下电极支撑机构能够防止因热膨胀引起上电极和下电极的翘曲变形，电极定位机构能够确保在热膨胀时两电极相对面之间的间距不会发生改变，从而保证激光功率的稳定输出。

Description

一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，具体地说是一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构。

背景技术

在射频板条二氧化碳激光器的谐振腔中，通常有两块上下设置的电极板，电极板与谐振腔固定连接，谐振腔中充满了激光工作气体，上电极对下电极放电，激励两电极之间的激光工作气体发生辉光放电生产激光，电极放电温度升高，热膨胀导致电极变形，进而使两电极相对面之间的间距发生微小的变化，导致激光器输出功率不稳定，影响激光器的使用性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，该电极支撑机构能够消除激光器运行过程中因电极发热膨胀导致的电极变形，从而优化激光器输出功率的稳定性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：该电极支撑机构包括下电极支撑机构和电极定位机构，下电极支撑机构用于将下电极固定在谐振腔腔体上，位于下电极一端的下电极支撑机构固定在谐振腔的端板上、位于下电极另一端的下电极支撑机构能够相对谐振腔的对应端板伸缩；所述的电极定位机构用于将上电极固定设置在下电极的正上方并限定上电极的下平面和下电极的上平面之间的间距。

所述的下电极支撑机构包括固定支架和活动支架，固定支架用于将下电极的一端固定在谐振腔的一端端板上，活动支架的一端固定在下电极另一端的底部、活动支架的另一端能够嵌入谐振腔的另一端端板上的沉孔中。

所述活动支架的另一端设有圆柱销，圆柱销在装配时插入沉孔中且圆柱销的顶端和沉孔的底部之间留有间隙。

所述圆柱销的顶端和沉孔的底部之间的间距不小于5mm。

所述的圆柱销和沉孔一一对应设置，且所述圆柱销和沉孔的数量至少为一个。

所述的电极定位机构包括多个设置在上电极和下电极两侧的连接支架、且上电极和下电极的单侧至少设置两个连接支架。

所述的连接支架为绝缘材料制成的矩形块，连接支架的上部和下部分别通过连接件与上电极的对应侧面和下电极的对应侧面固定相连。

所述的连接支架为陶瓷制品。

所述连接支架的中部面对上电极和下电极之间的间隙位置处设置有一条凹槽，凹槽的朝向与上电极和下电极之间的间隙朝向相同。

所述凹槽的宽度为上电极和下电极之间的间隙高度的两倍以上。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过在下电极支撑机构中设置活动支架，使下电极与谐振腔的端板之间实现活动连接，当上电极和下电极升温膨胀时，活动支架的自由端会在沉孔中插入更深，由此释放上电极和下电极的热膨胀应力，防止因热膨胀引起上电极和下电极的翘曲变形，以确保在热膨胀时两电极相对面之间的间距不会发生改变，从而保证激光功率的稳定输出；满足实际生产中对激光输出功率稳定性的要求，故适宜推广使用。

附图说明

附图1为本实用新型的下电极支撑机构安装在射频板条二氧化碳激光器上时的剖视图；

附图2为本实用新型的上电极支撑机构与上电极和下电极的安装机构示意图；

附图3为本实用新型的连接支架的结构示意图。

其中：11—固定支架；12—活动支架；13—圆柱销；2—连接支架；21—凹槽；3—下电极；4—上电极；5—谐振腔；51—A端板；52-B端板；521—沉孔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-2所示：射频板条二氧化碳激光器的谐振腔中通常有两块大小相等、且水平相对设置的板条状电极，位于上方的是上电极4、也是正电极，与射频电源连接，用于将射频激励信号引入激光增益区；位于下方的是下电极3、也是负电极，与谐振腔5的端板连接然后接地。本实用新型提供的一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，包括下电极支撑机构和电极定位机构，其中下电极支撑机构用于将下电极3固定在谐振腔5的腔体上，下电极支撑机构包括固定支架11和活动支架12，固定支架11将下电极3的一端固定在谐振腔5的一端、固定在下电极3另一端的活动支架12能够相对谐振腔5的另一端伸缩；电极定位机构用于将上电极4固定在下电极3上，同时要保证上电极4和下电极3之间是绝缘连接，电极定位机构包括多个连接支架2。

具体的说，在下电极3的两端各有一个安装支架与谐振腔5两端的端板连接，其中一个为固定支架11、另一个为活动支架12，固定支架11与A端板51刚性连接，活动支架12的固定端安装在下电极3的底部、自由端是一个圆柱销13，圆柱销13能够插入B端板52上一个与之对应设置的沉孔521中，装配时将圆柱销13插入沉孔521中后、圆柱销13的顶端离沉孔521的底部的间距不小于5mm。当激光器运行时，上电极4向下电极3持续放电并发热，使谐振腔5中的温度升高，在高温环境中的电极因热膨胀导致电极变长，随着电极的热膨胀，下电极3的活动支架12自由端的圆柱销13在沉孔521中能够插入更深，由此释放电极板的热膨胀应力，防止因热膨胀引起电极板翘曲变形、进而导致两块电极板相对面之间的间距发生改变。

如图2-3所示，为了保证激光器能稳定输出激光束，上电极4和下电极3之间的间距必须保持稳定，否则激光输出功率会大幅波动，影响激光器性能。电极定位机构包括多个连接支架2，连接支架2设置在上电极4和下电极3的两侧、每侧至少有两个连接支架2，连接支架2由绝缘材料制成，优选为陶瓷，连接支架2的主体轮廓为矩形，在连接支架2的上部和下部分别设有通孔或螺纹孔，连接支架2通过连接件分别与上电极的对应侧面和下电极的对应侧面固定相连。在连接支架2的中部面对电极间隙的位置有一条凹槽21，该凹槽21使电极放电时电极边缘的电场不受连接支架2的限制，在电极边缘呈现出更平滑的密度下降，由此可以优化激光模式，该凹槽21还可以使热的、离解的激光工作气体更自由的流出电极之间的空间，同时让较冷的工作气体进入并补充放电。

本实用新型通过在下电极支撑机构中设置活动支架12，使下电极与谐振腔的端板之间实现活动连接，当上电极和下电极升温膨胀时，活动支架12的自由端会在沉孔521中插入更深，由此释放上电极和下电极的热膨胀应力，防止因热膨胀引起上电极和下电极的翘曲变形，以确保在热膨胀时两电极相对面之间的间距不会发生改变，从而保证激光功率的稳定输出；满足实际生产中对激光输出功率稳定性的要求，故适宜推广使用。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：该电极支撑机构包括下电极支撑机构和电极定位机构，下电极支撑机构用于将下电极（3）固定在谐振腔腔体上，位于下电极（3）一端的下电极支撑机构固定在谐振腔（5）的端板上、位于下电极（3）另一端的下电极支撑机构能够相对谐振腔（5）的对应端板伸缩；所述的电极定位机构用于将上电极（4）固定设置在下电极（3）的正上方并限定上电极（4）的下平面和下电极（3）的上平面之间的间距。

2.根据权利要求1所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述的下电极支撑机构包括固定支架（11）和活动支架（12），固定支架（11）用于将下电极（3）的一端固定在谐振腔（5）的一端端板上，活动支架（12）的一端固定在下电极（3）另一端的底部、活动支架（12）的另一端能够嵌入谐振腔（5）的另一端端板上的沉孔（521）中。

3.根据权利要求2所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述活动支架（12）的另一端设有圆柱销（13），圆柱销（13）在装配时插入沉孔（521）中且圆柱销（13）的顶端和沉孔（521）的底部之间留有间隙。

4.根据权利要求3所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述圆柱销（13）的顶端和沉孔（521）的底部之间的间距不小于5mm。

5.根据权利要求3所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述的圆柱销（13）和沉孔（521）一一对应设置，且所述圆柱销（13）和沉孔（521）的数量至少为一个。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述的电极定位机构包括多个设置在上电极（4）和下电极（3）两侧的连接支架（2）、且上电极（4）和下电极（3）的单侧至少设置两个连接支架（2）。

7.根据权利要求6所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述的连接支架（2）为绝缘材料制成的矩形块，连接支架（2）的上部和下部分别通过连接件与上电极（4）的对应侧面和下电极（3）的对应侧面固定相连。

8.根据权利要求7所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述的连接支架（2）为陶瓷制品。

9.根据权利要求7所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述连接支架（2）的中部面对上电极（4）和下电极（3）之间的间隙位置处设置有一条凹槽（21），凹槽（21）的朝向与上电极（4）和下电极（3）之间的间隙朝向相同。

10.根据权利要求9所述的用于射频板条二氧化碳激光器的电极支撑机构，其特征在于：所述凹槽（21）的宽度为上电极（4）和下电极（3）之间的间隙高度的两倍以上。

Images