[发明专利]具有至少一个气体激光器和散热器的标记仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种标记仪器，根据前文权利要求1使用激光标记物体。

背景技术

一种使用激光标记物体的通用标记仪器包括至少一个用于发射至少一个激光束的气体激光器，用于标记物体。

在气体激光器内，生成的激光产生待消散的热量。

因而，传统的标记仪器包括一冷却设备，通常被容纳在与气体激光器和标记仪器的许多其他组件同一壳体内。已知的冷却设备相当耗费空间，致使仪器非常稳固，这限制了应用的领域。

传统标记仪器在冷却能力和灵活性间的构成权衡。譬如限于风扇和冷却肋的，简洁紧凑的冷却机构可允许仪器的灵活使用。然而这可是以冷却能力为代价实现的。

日本专利JP63094695公开了一种具有矩形设置激光管的气体激光器。为了冷却激光管，含有冷却液的金属管被设置在毗邻的激光管。

美国专利US3705999描述了另一种气体激光器。该激光器包括复数个相邻于激光管的冷却通道。

美国专利US4500998的主体为气体激光器，其中放置有冷却管，冷却管内承载有用于产生激光的气体激光器。

美国专利US5982803描述了一种气体板条激光器。该激光器可通过蜿蜒型水冷却通道冷却。可选地，提供有用于空气冷却的翅片散热片和风扇。

日本专利JP05129678的主体是具有布置在激光气体放电空间旁的水冷却通路的激光标记设备。

美国专利US5115446A公开了导致谐振管横向设置的气体激光器的组件的承载结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标记仪器，展示了尤其有效的冷却，同时空间需求适中。

该目的由具有权利要求1的特征的标记仪器所解决。

优选实施例在独立权利要求及以下描绘，尤其是结合附图给出。

根据本发明，上述种类的标记仪器的特征在于，至少一个气体激光器包括复数个用于接收激光气体的谐振管，提供有复数个用于从谐振管散热的散热器，每一谐振管与散热器之一热连接，且每一散热器包括用于接收冷却液的微通道。

使用冷却液来吸收从气体激光器产生的热量和从气体激光器传导走热量可视为本发明的基本思路。微通道的提供导致了从微通道的墙面至其中接收的冷却流的尤其有效的热量转移。有利地，冷却液允许将热量运送远离气体激光器。用于从冷却液转移热量至周围的热交换器因而并未使气体激光器的最接近的周围升温，这将损害冷却效率。

微通道通常被称为具有高纵横比的通道，即高度与宽度的比例。他们可具有大约为1毫米的液压直径。通常，任何具有小于2mm或，可选地，小于1毫米的更小尺寸的通道可理解为微通道。

微通道冷却设备大多数通常用于有着高热密度的应用中。也就是说，一个非常局部的热源。因而，微通道冷却设备存在于电脑中来冷却处理器或CPU，举例来说，大量这样的通道可被制造在局部热源的附近。因此，这些设备的高热提取效率是基于为冷却剂来移除热量的相对较大表面区域的。

然而，低液压直径导致通过设备的流量为完全形成的或层状的。需要过大的泵来产生充足的流动速度以在这么小的通道内产生湍流。在典型的通道长度短小的微通道应用中，冷却效率的细小提高的确证明了强力泵的用途。

传统的二氧化碳激光器的设计庞大且热量分布在大的表面积上。这样的设计不利于微通道冷却，且这样的冷却装置不存在于传统的二氧化碳激光器。

然而，随着本发明的二氧化碳激光器的新颖设计，产生的热密度足够高，微通道可有效地应用。也期望将冷却系统的剩余部分保持的尽可能小。

冷却液通常可以是任何流体，例如：气体或液体。水、或具有比水更高的特定热容量的液体，可用作冷却液。优选地，冷却液适合于传统的空调的原理，这意味着，冷却液的蒸发温度低于气体激光器的工作温度。谐振管的热量足以汽化微通道内的冷却液，导致了谐振管的尤其良好的冷却。这样的冷却液的实例包括氢氟碳化物（HFCs）。

包括微通道的散热器也可被称为热收集器，因为其接受或吸收谐振管的热量。散热器的材料可以是任何合适于其内微通道制造的基板。优选地，散热器的材料被选择使得它的热膨胀系数与谐振管之一匹配。这保证了独立于待冷却的谐振管的温度的良好的热接触。谐振管和散热器间的热连接可通过机械接触得到。额外地或可选地，具有高传热系数的材料可插入到例如散热绝缘混合剂或导热胶间。