[实用新型]高可靠密封的激光陀螺一体化阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及高可靠密封的激光陀螺一体化阴极，属于激光陀螺密封技术领域。

背景技术

环型激光谐振腔是激光陀螺仪的核心部件。它是由一个高度密封的微晶玻璃腔体密封了三个金属电极和四个高反射镜构成，腔体内充有一定比例高纯度的氦氖气体。为保证腔内工作气体的比例和纯度，微晶玻璃腔体与电极和反射镜之间必须高度密封。在激光陀螺制造中，主要采用了铟封密封技术对激光陀螺的金属电极和微晶玻璃腔体之间进行密封连接。

在激光陀螺制造中，采用发射电子能力较强的高纯铝作为阴极材料，采用延展性良好的金属铟作为密封过渡材料。但是铝阴极和金属铟之间的浸润性较差，实验证明，直接用铝阴极与微晶玻璃腔体进行铟封，在多轮高低温循环实验后，铟封位置出现微漏气的概率相对较高。现有的阴极结构复杂，不易实施，密封性能虽有提高但仍未达到高精度需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供高可靠密封的激光陀螺一体化阴极，该一体化阴极结构简单、易加工装配，密封可靠性高，成本低。

本实用新型的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

高可靠密封的激光陀螺一体化阴极，阴极为球冠结构，球冠的圆周边缘向外延伸形成环绕球冠的圆环，球冠与圆环为一体化结构设计，所述圆环的下表面设置厚度为1～5微米的膜层，所述圆环的外环半径R₁与内环半径R₂的差值为球冠半径R的1/3～1/5。

在上述高可靠密封的激光陀螺一体化阴极中，球冠的高度H与半径R的比例关系为：H:R＝1.1～1.2:1。

在上述高可靠密封的激光陀螺一体化阴极中，球冠结构的壁厚为2～4mm。

在上述高可靠密封的激光陀螺一体化阴极中，球冠与圆环的底面与玻璃腔体接触并密封，且球冠内表面的下端垂直于玻璃腔体，垂直于玻璃腔体部分的高度L为2～3mm。

在上述高可靠密封的激光陀螺一体化阴极中，圆环的下表面设置的膜层厚度为2～3微米。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本实用新型对激光陀螺一体化阴极结构进行了创新设计，采用球冠结构与圆环的一体化组合结构，并在圆环下表面与玻璃腔体接触位置镀一定厚度的膜层，使玻璃腔体与阴极之间的铟极与铟圈的密封效果加强，从而使密封性能得到有效提高；

(2)、本实用新型结构简单，不需要通过增加阴极结构的复杂度来达到密封效果，且易于操作，成本低，提高了生产效率；

(3)、本实用新型对激光陀螺一体化阴极的球冠结构与圆环的具体尺寸和形状进行了优化设计，进一步提升了阴极的使用效率和密封效果。

附图说明

图1为本实用新型高可靠密封的激光陀螺一体化阴极结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：

如图1所示为本实用新型高可靠密封的激光陀螺一体化阴极结构示意图，由图可知本发明高可靠密封的激光陀螺一体化阴极主体为球冠1结构，球冠1的圆周边缘向外延伸形成环绕球冠1的圆环2，球冠1与圆环为一体化结构设计，材质为铝。圆环2的下表面镀一层厚度为1～5微米的介质膜层3，膜层3的厚度优选2～3微米，圆环2的外环半径R₁与内环半径R₂的差值为球冠1半径R的1/3～1/5。本实施例中膜层3的厚度为3微米，圆环2的外环半径R₁与内环半径R₂的差值为球冠结构1的半径R的1/4。

为了增加镀制的介质膜层3的附着力，需要预先对铝阴极的密封表面做预处理，包括抛光、化学清洗、等离子轰击等。

球冠1结构中球冠的高度H与半径R的比例关系为：H:R＝1.1～1.2:1。本实施例中为1.2:1。球冠1的壁厚为2～4mm，本实施例中为4mm。

球冠1与圆环2的底面与玻璃腔体接触并密封，且球冠1内表面的下端垂直于玻璃腔体，垂直于玻璃腔体部分的高度L为2～3mm，本实施例中为3mm。如图1所示，进一步增加密封性能。

之后对上述阴极结构进行高低温试验。

试验温度为-60℃-80℃，速率为5℃/min，具体试验过程为：

(1)、首先升温至80℃，升温速率为5℃/min，维持时间为1h，

(2)、之后降温至-60℃，降温速率为5℃/min，维持时间为1h，

(3)、重复步骤(1)-(2)共60个周期，

(4)、之后采用电火花进行检漏，判断密封效果。