[发明专利]一种激光陀螺高可靠封闭式消气剂封装机构

说明书

本发明提出一种激光陀螺高可靠封闭式消气剂封装机构，涉及真空消气技术领域。所述封装结构包括：盛放消气剂的镍碗、消气剂和碗盖；所述碗盖采用泡沫镍材料加工制作，将所述消气剂放入镍碗后，将所述碗盖焊接在镍碗上，所述盛放消气剂的镍碗放入激光陀螺内部的镍碗放置孔内。所述消气剂采用非蒸散型消气剂，压制成饼状放置在所述镍碗中.所述消气剂封装机构可以直接用于代替现有的消气剂，不需要复杂的结构改动，大大提高了激光陀螺各种环境下的可靠性。

技术领域

本发明属于真空消气技术领域，尤其涉及一种激光陀螺高可靠封闭式消气剂封装机构。

背景技术

激光陀螺是一种高精度、高可靠、长寿命的惯性仪表，广泛用于运载火箭、卫星飞船、导弹武器、航空飞机、潜艇舰船等领域。如图1所示，激光陀螺主要部件为零膨胀微晶玻璃制成的激光陀螺腔体2，整块微晶玻璃内部加工有高精度的细长孔3作为激光器的谐振腔。通常这些孔系的直径0.5~15mm之间，长度5~200mm之间。

加工好的玻璃腔体，经过多道工序的精密清洗后，连接超高真空排气台，加热抽真空，去除内部吸附的气体，然后充入高纯度的氦氖工作气体。最后用钳子将激光陀螺与超高真空排气台之间的连接管道掐断密封。

通常激光陀螺仪的存储寿命高达二十多年，在此过程中激光陀螺玻璃谐振腔内部管壁、阴极内表面和阳极内表面吸附的气体会逐渐释放出来。同时玻璃材料和电极金属材料熔炼时的内部的气体也会释放出来。这些释放的气体主要成分是H₂、O₂、N₂、 H₂O、CO和CO₂等。这些气体即使含量很低，也会产生显著的消激发效应，使得氦氖气体的增益下降，光强下降，甚至无光。因此激光陀螺内部通常安装有一个消气剂，吸收非惰性气体，确保工作气体的高纯度。

消气剂是粉末压制而成，存在表面材料颗粒脱落的隐患。特别是消气剂表面材料与被吸附气体反应后，结构疏松，在激光陀螺仪抖动或振动下更容易掉落。众所周知，一旦颗粒调入光路中，引起将光强下降，如果粘附在反射镜上的激光光斑所在区域，则会导致精度急剧下降，严重时甚至没有激光输出，激光陀螺仪失效。消气剂的吸气率与暴露在空气中的面积相关，封闭良好的消气剂吸气能力显著下降，但不会出现颗粒污染。完全暴露的消气剂具有最好的吸气率，但存在颗粒脱落污染。因此需要设计一款高吸气率和无颗粒脱落隐患的消气剂结构。

现有的专利和文献并并没有涉及对消气剂结构的处理，国内外很多陀螺消气剂采用完全暴露的形态，如图2所示，消气剂c放在圆环形的镍碗中。它的安装如图3所示，圆环形的镍碗置于消气剂碗d中再放入激光陀螺腔体2的消气剂碗安装孔e，用弹簧压片b压住后再用堵片a封装。所述消气剂碗d安装孔与激光陀螺的光腔相通。这种安装方式步骤繁琐，零部件太多，存在较大的失效隐患，不能适应高精度长寿命和高可靠激光陀螺的发展需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一方面提出一种激光陀螺高可靠封闭式消气剂封装机构，所述封装结构包括：盛放消气剂的镍碗、消气剂和碗盖；所述碗盖采用泡沫镍材料加工制作，将所述消气剂放入镍碗后，将所述碗盖固接在镍碗上，所述盛放消气剂的镍碗放入激光陀螺内部的镍碗放置孔内，

制作所述碗盖的泡沫镍材料为蜂窝状结构，具有能够通过空气分子的微细孔径，且所述微细孔径内部为曲折性空气通道，以使消气剂颗粒无法通过。

如本发明的第一方面所提出的封装机构，所述消气剂采用非蒸散型消气剂，压制成饼状放置在所述镍碗中。

如本发明的第一方面所提出的封装机构，所述消气剂为锆基或钛基非蒸散消气剂。

如本发明的第一方面所提出的封装机构，用于盛放消气剂的所述镍碗和采用泡沫镍材料制作的所述碗盖外形均为圆环状；所述碗盖和所述镍碗通过激光焊接为一体。

如本发明的第一方面所提出的封装机构，所述微细孔径直径为微米级。