RU1638962C - Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser - Google Patents

Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser

Info

Publication number
RU1638962C
RU1638962C SU4690702A RU1638962C RU 1638962 C RU1638962 C RU 1638962C SU 4690702 A SU4690702 A SU 4690702A RU 1638962 C RU1638962 C RU 1638962C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
optical element
tube
atmospheric
welding
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Кодылев
В.С. Трусов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU4690702 priority Critical patent/RU1638962C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1638962C publication Critical patent/RU1638962C/en

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности строительства и стройматериалов, к электронной технике, и может быть использовано при изготовлении активных элементов газовых лазеров Цель изобретени  - повышение выхода годных изделий. Это достигаетс  тем, что перед установкой оптического элемента на торец трубки создают давление аргона в трубке выше атмосферного на 0,5-1,5 мм рт.ст. После установки оптического элемента давление аргона сни жают до 0.5-1,5 мм рт.ст. меньше атмосферного давлени . При этом давлении производ т предварительную термообработку . Сварку сфокусированным лучом лазера ведут в два этапа На первом сваривают при первом обороте вращени  луча на длине, не превышающей 1 /3 длины окружности оптического элемента при давлении аргона меньшем атмосферного на О .5 мм рт ст., на втором этапе увеличивают давление аргона до величины, превышающей атмосферное давление на 0515 мм рт ст и сваринлют оставшуюс  часть окружности оптического элемента до получени  его герметичного соединени  с трубкой лазера Это позвол ет исключить его смещение на всех этапах герметизации , обеспечит высокое качество изделий при сварке в автоматическом режиме Это исключит субьективное вмешательство оператора Позволит широко внедрить сварку оптических элементов с помощью СОз - лазера в серийном производство, что повысит надежность активных элементов газовых лазеров 1 ил Ј Л-The invention relates to the construction industry and building materials, to electronic equipment, and can be used in the manufacture of active elements of gas lasers. The purpose of the invention is to increase the yield of suitable products. This is achieved by the fact that before installing the optical element on the end of the tube, create argon pressure in the tube above atmospheric by 0.5-1.5 mm Hg. After installing the optical element, the argon pressure is reduced to 0.5-1.5 mm Hg. less atmospheric pressure. At this pressure, a preliminary heat treatment is carried out. Welding with a focused laser beam is carried out in two stages. On the first, the beam is welded during the first rotation of the beam at a length not exceeding 1/3 of the circumference of the optical element with argon pressure less than atmospheric by about .5 mm Hg, in the second stage, increase the argon pressure to exceeding atmospheric pressure by 0515 mm Hg and weld the remaining part of the circumference of the optical element until it is sealed to the laser tube. This allows you to eliminate its displacement at all stages of sealing, ensuring high quality of products when welding in automatic mode This eliminates the subjective intervention of the operator Will allow the widespread introduction of welding of optical elements with the help of a CO3 laser in serial production, which will increase the reliability of active elements of gas lasers 1 il Ј L-

Description

Изобретение относитс  к промышленности строительства и стройматериалов, к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении активный элементов газовых лазеровThe invention relates to the construction industry and building materials, to the field of electronic technology and can be used in the manufacture of active elements of gas lasers

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода годных изделийThe aim of the invention is to increase the yield of products

На чертеже представлено устройство дл  осуществлени  способа герметичного соединени  оптического элемента с трубкой газового лазера.The drawing shows a device for implementing the method of hermetically connecting an optical element with a gas laser tube.

Устройство дл  подачи защитного газа содержит ротаметр 1, соединенный черезThe protective gas supply device comprises a rotameter 1 connected through

входной 2 и выходной 3 пат рубки разр дной трубки 4 с ротаметром 5 Выходной штуцер 6 ротаметра 5 соединен с центральной трубкой 7 эжектора 8, содержащего боковой штуцер 9 дл  ввода воздуха высокого давлени . Между выходным патрубком 3 трубки 4 и ротаметром 5 установлен манометр 10. Выходной узел 11 разр дной трубки 4 вместе с оптическим окном 12 установлен в кольцевой печи 13. Сварка осуществл етс  лучом 14 лазера 15. сфокусированным с помощью линзы 16.the inlet 2 and outlet 3 pipes of the discharge tube 4 with the rotameter 5 The output nozzle 6 of the rotameter 5 is connected to the central tube 7 of the ejector 8, which contains a side nozzle 9 for introducing high pressure air. A pressure gauge 10 is installed between the outlet pipe 3 of the tube 4 and the rotameter 5. The output unit 11 of the discharge tube 4, together with the optical window 12, is installed in the ring furnace 13. Welding is carried out by the laser beam 14 focused using a lens 16.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

ОABOUT

ё $ё $

гоgo

Разр дна  трубка 4 закрепл етс  таким образом, чтобы шлифованна  поверхность оптического узла 11 располагалась в горизонтальной плоскости. Через входной патрубок 2 в разр дную трубку подаетс  инертный газ (например, аргон), прохождение которого контролируетс  и устанавливаетс  по ротаметру 1 и манометру 10. Дл  окон диаметром 20 мм они равны соответственно 10 л/ч и 1,0 мм рт.ст. Очищенное оптическое окно 12 устанавливаетс  на шлифованную поверхность разр дной трубки , включаетс  эжектор 8, соединенный через второй ротаметр 5 с выходным патрубком 3 разр дной трубки 4.The discharge tube 4 is fixed so that the ground surface of the optical assembly 11 is in a horizontal plane. An inert gas (e.g. argon) is supplied through the inlet pipe 2 to the discharge tube, the passage of which is monitored and established by the flowmeter 1 and the pressure gauge 10. For windows with a diameter of 20 mm, they are 10 l / h and 1.0 mm Hg, respectively. The cleaned optical window 12 is mounted on the polished surface of the discharge tube, an ejector 8 is connected, connected through the second rotameter 5 to the outlet pipe 3 of the discharge tube 4.

Контроль прохождени  аргона и степень разр жени  в объеме разр дной трубки осуществл етс  по ротаметру 5 и манометру 10. Дл  окон диаметром 20 мм они соответственно равны 10 л/ч и 1.0 мм рт.ст.Argon passage and the degree of discharge in the volume of the discharge tube are monitored by rotameter 5 and manometer 10. For windows with a diameter of 20 mm, they are respectively 10 l / h and 1.0 mm Hg.

Перед установкой оптического окна 12 на торец трубки 4 газового лазера внутренний объем разр дной трубки 4 заполн ют аргоном, создающим при прохождении избыточное давление в разр дной трубке 0,5- 1,5 мм рт.ст. При избы Точном давлениии меньшем 0,5 мм рт.ст. продувка не эффективна и возможно оседание влаги на внутреннюю поверхность окна 12. При давлении более 1.5 мм рт.ст. оптическое окно 12 не удерживаетс  на шлифованной поверхности выходного (оптического) узла 11 за счет собственного веса т жести.Before installing the optical window 12 on the end face of the gas laser tube 4, the internal volume of the discharge tube 4 is filled with argon, which creates an excess pressure in the discharge tube of 0.5-1.5 mm Hg during passage. With an excess of Precise pressure less than 0.5 mm Hg the purge is not effective and moisture may settle on the inner surface of the window 12. At a pressure of more than 1.5 mm Hg the optical window 12 is not held onto the polished surface of the output (optical) assembly 11 due to its own gravity.

После установки окна 12 давление защитного газа в разр дной трубке снижают с помощью эжектора 8, создающего разрежение на выходном патрубке 3 трубки и устанавливающего давление защитного газа в обьеме разр дной трубки ма 0,5-1,5 мм рт.ст. меньше атмосферного. При этом приток защитного инертного газа осуществл етс  через входной патрубок 2, а выход с большей скоростью с помощью эжектора 8 через другой патрубок 3 со стороны завариваемого окна 12. Разность давлений 0,5-1,5 мм рт.ст. обеспечивает надежное удержание окна 12, установленного на шлифованной поверхности в процессе предварительного разогрева и заварки. При разности давлений меньше чем 0,5 мм рт.ст. удержание окна на шлифованной поверхности становитс  ненадежным и даже незначительное отклонение шлифованной поверхности от горизонтальной вызывает брак при сверке из-за смещени  окна. При разности давлений больше чем 1,5 мм рт.ст. возможно проникновение через соприкасающиес  поверхности окна и шлифованного выходного узла загр знений из окружающего пространства.After installing the window 12, the pressure of the protective gas in the discharge tube is reduced by using an ejector 8, which creates a vacuum at the outlet pipe 3 of the tube and sets the pressure of the protective gas in the volume of the discharge tube at 0.5-1.5 mm Hg. less atmospheric. In this case, the inert protective gas inflow is carried out through the inlet pipe 2, and the outlet with greater speed using the ejector 8 through another pipe 3 from the side of the brewed window 12. The pressure difference is 0.5-1.5 mm Hg. provides reliable retention of the window 12 mounted on the polished surface during pre-heating and welding. With a pressure difference of less than 0.5 mm Hg keeping the window on the polished surface becomes unreliable and even a slight deviation of the polished surface from the horizontal causes reject during reconciliation due to the displacement of the window. With a pressure difference of more than 1.5 mm Hg Penetration of contaminants from the surrounding area through the contacting surfaces of the window and the polished outlet assembly is possible.

Интервал избыточного давлени  защитного газа относительно давлени  окружающей среды (атмосферного) выбран экспериментально и зависит от диаметраThe range of overpressure of the protective gas relative to the ambient pressure (atmospheric) is chosen experimentally and depends on the diameter

и толщины оптического элемента (веса оптического элемента). Данному интервалу делений соответствует следующий диапазон скоростей циркул ции защитного газа: 0,5 мм рт ст. - 5 л/ч и 1.5 мм рт.ст. 0 15л/and the thickness of the optical element (weight of the optical element). The following range of shielding gas circulation speeds corresponds to this division interval: 0.5 mm Hg. - 5 l / h and 1.5 mmHg 0 15l /

После предварительной термообработки осуществл етс  непосредственно процесс герметизации (сварки) путем, например, последовательного прохождени  сфокусиро5 ванным лучом 14 СО2-лазера по кромке окна 12 и выходного узла 11. Скорость прохождени  луча при сварке 1-2 мм/с и соединение кромки окна с выходным узлом разр дной трубки происходит практически сразу послеAfter preliminary heat treatment, the sealing (welding) process is carried out directly by, for example, sequentially passing a focused CO2 laser beam 14 along the edge of the window 12 and the output unit 11. The beam propagation speed during welding is 1-2 mm / s and the window edge is connected to the output the discharge tube assembly occurs almost immediately after

0 начала сварки. Поскольку 1 /3 длины окружности сваренного шва вполне достаточно (как показали эксперименты), дл  надежного удержани  окна, то поэтому на 1/3 первого оборота вращени  луча подерживаетс 0 start welding. Since 1/3 of the circumference of the welded seam is quite enough (as experiments have shown) to reliably hold the window, therefore, 1/3 of the first revolution of the beam rotation is maintained

5 давление защитного газа на 0,5-1,5 мм рт ст. меньше атмосферного, а затем дл  исключени  проникновени  продуктов термической обработки стекла внутрь разр дной трубки увеличивают давление5 shielding gas pressure of 0.5-1.5 mm Hg less than atmospheric, and then to prevent the penetration of the products of heat treatment of glass into the discharge tube, increase the pressure

0 защитного газа до величины, превышающей на 0,5-1,5 мм рт.ст. атмосферы и сваривают (на втором этапе сварки) оставшуюс  часть окружности оптического окна до получени  герметичного соединени  с трубкой.0 shielding gas to a value exceeding 0.5-1.5 mm Hg atmospheres and weld (at the second welding stage) the remaining part of the circumference of the optical window until a tight connection with the tube is obtained.

5 Превышение давлени  защитного газа на этом этапе на величину меньше чем 0,5 мм рт.ст. от атмосферного не обеспечит эффективной защиты внутренней поверхности окна, а превышение больше, чем5 The excess of the protective gas pressure at this stage is less than 0.5 mm Hg. from atmospheric will not provide effective protection of the inner surface of the window, and the excess is greater than

0 на 1,5 мм рт.ст. вызывает выдувание расплавленного стекла в месте воздействи  лазерного луча, что приводит к браку.0 at 1.5 mmHg causes molten glass to be blown out at the point of exposure to the laser beam, which leads to marriage.

Пример. Герметичное соединение оптического окна с трубкой гелий-неоново5 го лазера.Example. Tight connection of an optical window with a helium-neon 5th laser tube.

Перед установкой окна 12 на торец трубки 4 давление аргона в ней устанавли- Bgnocb 1 мм рт.ст выше атмосферного (давлени  окружающей среды) по ротаметру 5.Before installing the window 12 on the end of the tube 4, the argon pressure in it was set — Bgnocb 1 mm Hg above atmospheric (ambient pressure) in the rotameter 5.

0 Затем после установки окна давление газа снижают. Регулировку давлени  осуществл ет изменением скорости циркул ции аргона через трубку в поеделах от 5 до 15 л /ч с помощью эжектора 8 (6), через0 Then, after installing the window, the gas pressure is reduced. Pressure is controlled by changing the argon circulation rate through the tube in the eaters from 5 to 15 l / h using the ejector 8 (6), through

5 который пропускают воздух повышенного давлени .5 which pass overpressure air.

После установки окна 12 включают эжектор 8, тем самым увеличивают скорость циркул ции аргона через трубку 4 до получени  пониженного давлени  газа вAfter installation of the window 12, the ejector 8 is turned on, thereby increasing the rate of argon circulation through the tube 4 to obtain a reduced gas pressure in

трубке, примерно на 1 мм рт.ст. ниже атмосферного . Узел 11 размещают в печь 13 и производ т предварительный разогрев узла .tube, approximately 1 mmHg below atmospheric. The assembly 11 is placed in the furnace 13 and the assembly is preheated.

После предварительной термообработ- ки оптического узла 11 в обьеме кольцевой печи 13 до температуры отжига материала окна (дл  стехла ЛК-4 эта температура равна 500 С) осуществл етс  срарка (заварка) окна 12 с помощью луча 14 СО2-лэзера 15. сфокусированного линзой 16. Причем первую треть оборота (первый этап сварки) сохран етс  разрежение в обьеме разр дной трубки на уровне 1,0 мм рт.ст. дл  окон диаметром 20 мм, а затем эжектор 8 отключаетс , и в разр дной трубке 4 устанавливаетс  избыточное давление 1,0 мм рт.ст., которое устанавливаетс  ротаметром 5 и контролируетс  по манометру 10.After preliminary heat treatment of the optical unit 11 in the volume of the annular furnace 13 to the annealing temperature of the window material (for LK-4 steel, this temperature is 500 ° C), the window 12 is srapped (welded) using beam 14 of the CO2 laser 15 focused by the lens 16 Moreover, the first third of the revolution (the first stage of welding) is maintained rarefaction in the volume of the discharge tube at the level of 1.0 mm RT.article. for windows with a diameter of 20 mm, then the ejector 8 is turned off and an overpressure of 1.0 mm Hg is established in the discharge tube 4, which is set by the rotameter 5 and monitored by a pressure gauge 10.

( При таком режиме сваривают (второй этап сварки) оставшуюс  часть окружности оптического окна 12 до получени  герметичного соединени  и отжигают оптический узел 11 по известному установленному режиму .(In this mode, the remaining part of the circumference of the optical window 12 is welded (second welding step) until a sealed connection is obtained and the optical assembly 11 is annealed according to the known established mode.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ герметичною соединени  опти ческого элемента с трубкой газового лазера путем установки первого на торец трубки. термообработки его при температуре отжига, последующей сварки сфокусированным лучом лазера и отжигом, причем через трубку посто нно продувают защитный газ. j т - личающийс  тем,что,с цельюповы -ени  выхода годных изделий, продувку защитного газа перед установкой оптического элегйен- та ведут при давлении его на 0.5--1.5 мм рт.ст. выше атмосферного, перед термообработкой давление газа снижают и поддерживают в процессе термообработки на 0,5-1,5 мм рт.ст. меньше атмосферного, а сварку лучом осуществл ют в два этапа - сваривают при первом обороте вращени  луча на длине, не превышающей 1/3 длины окружности оптического элемента при давлении защитного газа меньшим атмосферного на 0,5-1,5 мм рт.ст., затем увеличива  давление выше атмосферного на 0,5-1,5 мм рт.ст., сваривают оставшуюс  часть окружности оптического элементаSUMMARY OF THE INVENTION A method for hermetically connecting an optical element to a gas laser tube by mounting the first one at the end of the tube. heat treating it at the annealing temperature, subsequent welding with a focused laser beam and annealing, moreover, the protective gas is constantly blown through the tube. j t - characterized in that, in order to increase the yield of suitable products, the shielding gas is purged before installing the optical element at a pressure of 0.5--1.5 mm Hg. above atmospheric, before heat treatment, the gas pressure is reduced and maintained during the heat treatment by 0.5-1.5 mm Hg less than atmospheric, and beam welding is carried out in two stages - they are welded during the first revolution of the beam rotation at a length not exceeding 1/3 of the circumference of the optical element at a protective gas pressure of 0.5-1.5 mm Hg less than atmospheric, then increasing the pressure above atmospheric by 0.5-1.5 mm Hg, weld the remaining part of the circumference of the optical element
SU4690702 1989-05-10 1989-05-10 Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser RU1638962C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4690702 RU1638962C (en) 1989-05-10 1989-05-10 Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4690702 RU1638962C (en) 1989-05-10 1989-05-10 Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1638962C true RU1638962C (en) 1993-06-07

Family

ID=21447265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4690702 RU1638962C (en) 1989-05-10 1989-05-10 Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1638962C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологическа карта ТК-заварка окон лучом лазера - 602912600002. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6779362B2 (en) Method of making an optical fiber preform where a second elongation is based on a mark on a glass rod
CN101746950B (en) Optical fiber manufacturing apparatus and optical fiber manufacturing method
KR100608980B1 (en) Glass rod manufacturing method and glass rod manufacturing apparatus
RU1638962C (en) Method of tight connection of optical member with pipe of gas laser
US6405566B1 (en) Method and device for over-cladding an optical fiber primary preform
RU97109916A (en) DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING OPTICAL FIBER
US4414014A (en) Method of producing a bubble-free vitreous material
JPS60264347A (en) Manufacture and apparatus for optical fiber and non-contact seal
DE3465977D1 (en) Method of and device for manufacturing optical fibres
EP0607433B2 (en) Method for making a quartz glass plate large in size and high in purity
CN105458504B (en) A kind of device and technique for the seals high pressure gas in tubular specimen
CN109807453B (en) Welding method of high-purity copper rotary target
CN109807452B (en) Welding method of high-purity aluminum rotary target
KR900007333B1 (en) Mfg.method for optics fibre
JPS5641092A (en) Laser processing device
RU2683455C1 (en) Small-size atomic cell
JPS62162632A (en) Working of glass pipe
US6688881B1 (en) Torch mount for high deposition glass torches
JPH0239346B2 (en)
RU2043314C1 (en) Method of making blank of single-mode fiber light guide, keeping polarization of radiation
RU1808588C (en) Process of welding with continuous laser radiation
CN114212989B (en) Processing technology of preform and optical fiber
JPH03170340A (en) Production of composite silica glass tube for heat treatment of semiconductor
JPS5837706B2 (en) Gas Laser Kanno Mirror Fuchiyakuhouhou
RU1633626C (en) Shielded-arc welding torch