[发明专利]防爆裂灯座

说明书

本发明是一种高电压氙灯、氪灯等气体放电发光灯管的灯座，防止其在高电场强度作用发生爆炸破裂，特别适用于群灯光泵结构的高功率固体激光器。

目前高功率固体激光器使用的高电压脉冲氙灯的灯头结构如图1所示，其中1是氙灯的灯玻璃，〔2〕绝缘套，〔3〕灯电极，〔4〕引出线，〔5〕绝缘填料，〔6〕固定金属支架。这种结构存在以下不足之处：

1.灯头必需进行引线焊接，绝缘套内填充绝缘填料等工艺处理，增加了工艺环节和成本;

2.在激光器上为了提高灯的绝缘，通常将灯的固定金属支架〔6〕远离灯电极，加大了激光器的长度尺寸，另一方面，灯电极间距与工作物质长度过度失配，降低光泵能量的利用率，也影响外观质量;

3.最为严重的是，这种灯头绝缘结构并不能改善电极周围电场分布，因而在高电场强度条件下使用，灯玻璃仍容易发生爆裂。这是提高高电压群灯泵浦激光器运行能力和能源利用率很关键的问题;

4.这种结构的灯，光泵自闪率比较高。

在现有技术中，一种采用无氧铜头的非过渡玻璃封接的灯具如图2所示，其中铜头和玻璃的封接点离电极端面较远，也不具备防爆功能。

本发明的目的在于：在灯头不作绝缘处理的情况下，使用本发明的防爆裂灯座即可防止灯管在高电场强度作用下发生的爆裂;使灯电极间距与工作物质长度相匹配，提高光泵能量利用率，同时降低激光器光泵自闪率。

本发明的技术解决方案是使灯电极附近的灯玻璃各点的div，D＝O，E＝C，从而屏蔽电场对灯玻璃的破坏作用。具体说来，本发明的防爆灯座可由一静电屏蔽罩和其外的绝缘套构成，或由绝缘套和其外的均压套构成，或由自内向外的静电屏蔽罩，绝缘套和均压套构成。该防爆裂灯座上有固定灯管的金属支架或其他沟槽。

图3、图4、图5是本发明的三种防爆裂灯座与灯管装配的示意图。

所说的静电屏蔽罩是一金属的钟罩，由连成一体的顶〔10〕、圆筒〔11〕和均压环〔12〕构成，其顶的轴线上有一灯电极引线孔〔14〕，顶的外表面为半球曲面或半椭球曲面等光滑曲面，均压环的截面为圆形或椭圆形，环的表面是光滑曲面。所说的绝缘套〔2〕为圆筒，或带裙边的圆筒。所说的均压套的内壁表面可为各种光滑曲面，如单极旋转曲面，或锥台面〔7〕、圆柱面〔8〕和锥台面〔9〕构成的复合曲面，或单极旋转曲面〔7〕、圆柱面〔8〕和单极旋转曲面〔9〕构成的复合曲面。

本发明的防爆裂灯座具有下列优点：

1.对于群灯（又称多灯）光泵的高功率激光器上的氙灯，可以使每根灯的运行电压接近或达到单灯工作电压，由此使激光器的能量增益和能库利用率得到提高，也提高了整机的技术经济指标。

2.使用防爆裂灯座可以消除或降低因电场因素引起的灯具爆裂率，从而提高激光器整机运行可靠性和运载能力，提高技术经济效益。

3.可以降低灯具的常规损耗率，对于高功率固体激光器的运行费用的降低，有着高的经济效益。

4.灯具不需要作特殊工艺处理，如引出线的焊接，绝缘套、充填料等，只需在激光器上采用防爆裂灯座，作一次性投资，而其所耗费低于一根灯作特殊工艺处理的代价，从而可以使灯具制作减少工艺环节和周期，降低材料成本和劳务费用。

5.激光器缩短长度尺寸，可以使灯极间距与工作物质长度做到合理匹配，提高光泵能量利用率和激光器的外观质量。

6.降低灯具和自闪率，尤其在直流供电的灯具上，能使激光器在充电过程中的灯具自闪率得到降低或消除。

7.防爆裂灯座结构简单，造价低廉，经济效益显著，也适用于高电压车灯防爆裂。

下面结合附图进一步阐明本发明的实施例。

图1是现有高功率固体激光器使用的高电压脉冲氙灯的灯头结构剖视图。

图2是现有氙灯中一种无氧铜头非过渡玻璃封接的灯头结构剖视图。

图3是由静电屏蔽罩和绝缘套构成的本发明的防爆裂灯座与灯头连接的剖视图。

图4是由绝缘套和均压套构成的本发明的防爆裂灯座与灯头连接的剖视图。

图5是由静电屏蔽罩、绝缘套和均压套构成的防爆裂灯座与灯头连接的剖视图。

图中〔1〕-灯玻璃，〔2〕-绝缘套，〔3〕-灯电极，〔4〕-引出线，〔5〕-绝缘填料，〔6〕-固定金属支架。