[实用新型]针条电极脉冲预电离横流二氧化碳激光器无效

专利信息
申请号: 00249854.5 申请日: 2000-10-31
公开(公告)号: CN2453575Y 公开(公告)日: 2001-10-10
发明(设计)人: 程兆谷 申请(专利权)人: 中国科学院上海光学精密机械研究所
主分类号: H01S3/03 分类号: H01S3/03;H01S3/038
代理公司: 上海华东专利事务所 代理人: 李兰英
地址: 201800 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 电极 脉冲 电离 二氧化碳 激光器
【说明书】:

本实用新型是一种针条电极脉冲预电离横流二氧化碳(CO2)激光器。

高功率横流CO2激光器在钢铁、石油、汽车制造等行业获得广泛应用。其主要优点在于其连续输出和重复脉冲输出功率高,平均功率一般在千瓦-万瓦之间,也可获得更高功率输出。从第一台横流CO2激光器诞生至今卅多年来,科学家一直致力于放电电极结构的改进,不断谋求在单位激活体积内获得更多的电功率注入,在电光效率基本一致(通常在10%~20%之间)的情况下,从而获得更高的激光功率输出。横流CO2激光器的市场价格往往与其功率成比例。由于电极结构的造价与整台激光器的价格相比较,只占较少的比例,但电极结构改进的成功有时会获得成倍的激光输出功率的增加,或连续密封运转寿命的提高,使该器件的性能价格比获得大幅度提高。

在先技术1中,中国科学院上海光学精密机械研究所在专利ZL89106601.2中,提供一种脉冲预电离管-条电极的激光器。主要由水冷铜管阴极、条状铜阳极、直流电源、镇流电阻、预电离针、脉冲电源、隔直电容和直流滤波电感等组成。它可以保证激光器在工作气压高和气体流速大的条件下,获得稳定的均匀辉光放电,激光器的输出功率和工作寿命虽然较在它前面的有了提高,但由于受到放电电极结构上的限制,很难做到再大幅度地提高激光器的输出功率。在先技术2中,专利ZL99252127.0提供一种大能量宽脉宽的二氧化碳激光器,激光器的输出功率虽有较大的提高,但要想再提高注入功率和激光输出功率是比较困难的。

本实用新型的目的在于克服在先技术的不足,进一步增大横流CO2激光器的电功率注入,从而获得更高的激光功率输出,提供一种新型的针条电极脉冲预电离横流CO2激光器。

本实用新型的针条电极脉冲预电离横流二氧化碳激光器,如图1所示。包括放电腔16,在放电腔16内置有流动的气体激光工作物质1601,由谐振腔腔镜1101构成的光学谐振腔11,放电腔16内的放电方向μ与气体激光工作物质1601流动方向υ以及光学谐振腔11的光轴O三个方向相互垂直成正交的x,y,z方向。放电腔16内,置于气体激光物质1601中有排成一列相互绝缘的嵌于由耐高温绝缘材料构成的绝缘板802上的阳极条801。与阳极条801一一相对应地置于气体激光工作物质1601流动方向υ上游的排成一列的脉冲预电离针7。

脉冲预电离电极接线柱3通过耦合电容4、预电离电源5、隔直电容6与连接在阳极条801上的限流电阻9相联,构成脉冲预电离回路。阴极接线柱1通过直流电源12和滤波电感10与连接在阳极条801上的限流电阻9相联,构成主放电回路。

本实用新型激光器的放电腔16内的阴极是由针状的阴极针13排成列而构成。具体的构成是有阴极针13与阳极条801和脉冲预电离针7一一相对应的并与排成一列的脉冲预电离针7平行排成列。阴极针13和脉冲预电离针7的针头指向阳极条801沿长度方向的中轴位置上。阴极针13和脉冲预电离针7的尾部插入绝缘体2上的液槽201中。所说的阴极接线柱1是置于插入阴极针13的液槽201底部。所说的脉冲预电离电极接线柱3是置于插入脉冲予电离针7的液槽201底部。绝缘体2上的液槽201带有进液口202和出液口203,液槽201里装有流动的液体1501。如图3所示。在液槽201口,阴极针13和脉冲预电离针7的周围有密封层14。密封层14一方面防止液体流出,另一方面也使两针固定。在液槽201里的液体1501内,阴极针13与阴极接线柱1之间以及脉冲预电离针7与脉冲预电离电极接线柱3之间由液体1501构成液体电阻1502联结。如图1、图2所示。

所说的液槽201里装有的液体1501是碳酸钾溶液,或是碳酸钠电解质溶液,或是其他弱酸溶液,或是弱碱溶液。

所说的排成列的阴极针13的列数n≥1。

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