[其他]一种气体激光管封接头

说明书

本实用新型涉及一种气体激光管封接头。

常见的气体激光管是一种用玻璃管作管体的充有氦氖气体的真空元件。由于激光管谐振腔起振的需要，要求位于激光管两端的封接头，即对膜片与封接头的封接必须密封不漏气，确保膜片镜面与激光管管体的垂直度，以实现气体激光管的存放和使用寿命这个重要的技术质量要求，为达到此目的，据知目前国内外普遍采用下述封接头：

1.环氧树脂封接头。采用环氧树脂封接激光管封接头和膜片较简便，但因这种粘结剂易受温度差异变化和吸潮的影响而产生老化，致使激光管产生慢性漏气，严重影响激光管寿命和质量。这种激光管仅供在实验室使用一二年即报废。

2.可伐材料封接头。采用公知的铁镍钴三元合金材料即可伐材料，同用膨胀系数相似材料制作的激光管管体熔封，再用过渡性玻璃材料实现与膜片的封接，通过可调节的可伐头结构来保证膜片镜面与激光管管体的垂直度，因此需要解决可伐头结构的精加工、热处理、可伐材料、过渡性材料以及相应的生产设备。

3.低熔点玻璃封接头。采用多次的过渡性玻璃材料实现对激光管的封接头膜片和管体的封接，其最后一次过渡性材料为低熔点玻璃封接，用研磨封接头保证膜片与激光管管体的垂直度，这就需要提供一系列的过渡性玻璃材料和低熔点玻璃粉作为封接材料，並配上一整套工夹具，制造工艺流程复杂。

本实用新型的目的是提供一种气体激光管封接头与膜片直接封接的全封闭型的新结构，采用目前玻璃仪器制造业公知的技术，实现激光管封接头对膜片的一次高温熔封，所制成的气体激光管具有不漏气、寿命长的优点，选用材料简单合理，不需要一系列过渡性玻璃，工夹具及工艺简便成本较低，效率高。

本实用新型的基本构思是依据公知的玻璃封接理论和技术，在玻璃与玻璃焊接时，它们之间的膨胀系数差可允许范围在5～7×10^－7，因此本实用新型采取以下新构思：1.采用与气体激光管管体的玻璃材料的膨胀系数相匹配的玻璃材料，制作激光管封接头和膜片，膜片可先进行真空镀膜加工；2.改变沿用的气体激光管封接头的形状和结构。由于气体激光管封接头和膜片的封接需要加热，但无论是高温还是低温加热，封接头的端面都会受热而变形，使膜片镜面与激光管管体之间的垂直度发生偏离，一但封接头冷却则会产生爆裂现象。为了确保垂直度，避免爆裂现象，本实用新型将激光管封接头的结构制成形的圆环状管口，它是由一个相邻的二支玻璃管套接而成的，这个形圆环状管口有二个圆环和一个凹形圆环槽，其中一个内圆环玻璃管口的端面作为膜片的支撑和基准面，另一个外圆环玻璃管口的端面与膜片外圆边缘接触接受高温熔封，二个圆环玻璃管之间的凹形圆环槽形成的空间起隔热作用。当外圆环玻璃管口在高温熔封时，内圆环玻璃管口的基准面和膜片镜面均不受影响，这是因为凹形圆环槽的空间隔热，内圆环玻璃管口的端面受热低，作为支撑和基准，不会和外圆环玻璃管口同时熔化变形，这样便基本上保持了膜片镜面和激光管管体之间垂直度，因此实现了一次高温熔封。

图1为公知的可伐式激光管封接头结构，其主要部件为调节螺丝1，可伐封接头突肩2，膜片4，膜片镜面5，可伐头突肩薄壁3，可伐封接头与膜片封接处6，激光管管体7。从图1中所示可知，可伐封接头与膜片封接6后，其垂直度发生偏离，可采用调节螺丝1调整，由于位于可伐封接头突肩之间的可伐头突肩薄壁3处，较之其附近的管壁厚，在加热后易形变，达到纠正垂直度偏离的目的。

图2为本实用新型所提供的激光管封接头新结构，其主要部件为内圆环玻璃管1，外圆环玻璃管2，凹形圆环槽3，激光管封接头的封接脚4，激光管管体的封接脚5，膜片6，膜片镜面7。本实用新型所提供的激光管二端的封接头结构相同，示图省略。

本实用新型的实施例如下：

1.用膨胀系数为30～32×10^－7的高温硼硅酸盐玻璃制成外径为20毫米，壁厚为1.5毫米，管长15毫米的玻璃管，即激光管封接头的外圆玻璃管2，和制成内径为12毫米，壁厚为1.5毫米，管长30毫米的玻璃管，即激光管封接头的内圆环玻璃管1，在煤气灯火焰上加工，将内外圆环玻璃管1和2，烧制成形的圆环状玻璃管口如图2所示。

2.用前述高温硼硅酸盐玻璃制成外径为20毫米，厚度为1.5毫米左右的膜片基板，然后用公知的真空镀膜技术镀膜，制成激光管的膜片6，如图2中所示。

3.将激光管封接头的封接脚4与激光管管体的封接脚5，高温熔接成图2所示状态，完成激光管毛坯制作如图3所示。