[实用新型]一种具有阴电极隔热装置的高稳定性二氧化碳激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，特别涉及一种具有阴电极隔热装置的高稳定性二氧化碳激光器。

背景技术

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，在工业、军事、医疗、科研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，使光子在放电管内反复震荡形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束。

在激光器工作时，放电管和阴电极都具有较高的温度，虽然在放电管外套设水冷管来对放电管进行冷却，保证激光器的正常工作，但是由于水冷管套设在放电管外部，对于设置在放电管端部的阴电极却不能够起到到良好的冷却效果，阴电极不断的对储气管辐射热量，使得储气管上与阴电极对应的局部位置温度升高，导致储气管产生形变，由于反射窗和输出窗分别布置在储气管两端，所以当储气管产生形变时，反射窗和输出窗的对齐精度下降，直接降低了激光器输出激光束质量的稳定性。

所以，目前亟需一种能够良好冷却阴电极，提高激光束输出稳定性的二氧化碳激光器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有二氧化碳激光器存在的上述不足，提供了一种能够良好冷却阴电极，提高激光束输出稳定性的二氧化碳激光器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有阴电极隔热装置的高稳定性二氧化碳激光器，包括由外向内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述放电管两端分别设置有阳电极和阴电极，所述储气管上设置有与所述水冷管接通的进水管和出水管，所述阴电极外部套设有隔热装置，所述隔热装置位于所述阴电极和所述储气管之间。通过在阴电极外部套设隔热装置，减少阴电极向储气管辐射热量，降低储气管的受热变形量，进而降低了阴电极温度变化对输出窗和反射窗对齐精度的影响，提高了激光器输出激光束的稳定性。

作为优选，所述隔热装置为环绕在所述阴电极外部的螺旋管。将隔热装置设置为螺旋管，螺旋管环绕在阴电极外部，阻止阴电极的热量辐射到储气管上的同时，自身的温度也会升高，自身也会发生形变，而螺旋管本身长度较长，而且具有一定的弹性，所以将隔热装置设置为螺旋管，使得隔热装置在受热形变时，自身能够有足够的变形量，减少对水冷管的拉扯，保证激光器输出激光束的稳定性。

作为优选，所述螺旋管与所述水冷管接通。螺旋管与水冷管接通，水冷管中的冷却水能够进入到螺旋管内，使得螺旋管不仅起到阻止阴电极上的热量传递到储气管上的作用，同时，传递到螺旋管上的热量能够被冷却水带走，所以还起到冷却阴电极的作用，进一步的避免了阴电极的温度传递到储气管上，提高激光器输出激光束的稳定性。

作为优选，所述进水管和出水管中靠近所述阴电极的一个的一端穿出所述储气管与外部水源接通，另一端与所述螺旋管的一端接通，所述螺旋管的另一端与所述水冷管接通。将螺旋管串联在进水管、水冷管和出水管的水路中，使得螺旋管内部的冷却水不停的流动，提高螺旋管的隔热效果和冷却效果；

另外，在传统的二氧化碳激光器中，放电管一端与储气管固定连接，另一端呈悬空状态，放电管外部套设水冷管，水冷管的两端分别设置进水管和出水管，进水管和出水管穿出储气管，并与储气管固定连接，由于水冷管与储气管之间的间隙较小，使得进水管和出水管位于水冷管和储气管之间的部分长度较短，所允许的变形量也较小，所以，水冷管的两端相当于刚性的固定在储气管上。

所以，传统的二氧化碳激光器在搬移运输过程中，当激光器受到冲击或者撞击时，细长结构的水冷管和放电管由于两端被固定，所以会发生一定量的弯曲，当弯曲量过大时，水冷管或者放电管断裂，直接导致激光器的损坏；

另外，由于细长结构的水冷管两端被刚性的固定在储气管上，在激光器工作时，储气管的温度与水冷管的温度具有一定的差值， 所以储气管因温度在长度方向的形变量与水冷管在长度方向的形变量并不相同，所以使得储气管与水冷管之间相互拉扯，导致储气管发生弯曲，进而使得设置在储气管两端的反射窗和输出窗对齐精度下降，最终导致激光器输出激光器质量的下降；当储气管与水冷管形变量相差较大时，甚至出现水冷管或者储气管被拉裂的情况，直接导致激光器报废。