專利名稱：一種激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高功率ニ氧化碳激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及激光器應(yīng)用系統(tǒng)外光路傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高功率ニ氧化碳激光器輸出激光光束具有模態(tài)優(yōu)良、發(fā)散角小、能量密度高、波長近紅外波段等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于各種激光加工領(lǐng)域。隨著激光加工技術(shù)和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，激光光束必須經(jīng)過較長的光路傳輸?shù)焦ぷ髋_面。較高能量激光在大氣中傳輸時，其一小部分能量被大氣中的水蒸氣、ニ氧化碳等分子或氣溶膠粒子吸收，導(dǎo)致傳輸路徑上的空氣被加熱，使氣體介質(zhì)的密度和折射率發(fā)生變化，產(chǎn)生負(fù)透鏡效應(yīng)，從而造成激光束的畸變和發(fā)散，降低激光能量密度，嚴(yán)重時大大降低激光加工效率，甚至使得整個系統(tǒng)無法工作。而對于激光光束與外光路中傳輸介質(zhì)相互作用對光束質(zhì)量影響的研究報道較少，針對這些影響提出解決技術(shù)方案的更少?，F(xiàn)有應(yīng)用的外光路系統(tǒng)只是將激光光束在直徑很小的密閉 管道內(nèi)傳輸，因?yàn)橥夤饴饭艿琅c外界熱隔離，所以在激光光束傳輸時，夕卜光路直徑越小，夕卜光路管道內(nèi)因介質(zhì)熱效應(yīng)對光束質(zhì)量影響越強(qiáng)烈。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，密封串接在外光路管道中。潔凈、干燥的冷氣體經(jīng)過環(huán)形風(fēng)幕在外光路管道內(nèi)形成徑向均勻的風(fēng)幕，對管道內(nèi)橫向切變氣流進(jìn)行冷卻，及時帶走因激光與介質(zhì)作用產(chǎn)生的熱量，在外光路管道直徑較小的情況下，也使得管道內(nèi)介質(zhì)密度均勻，降低介質(zhì)折射率變化程度，阻止負(fù)透鏡效應(yīng)。通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，使得管道內(nèi)保證一定程度正壓，阻止外界有害顆粒雜質(zhì)進(jìn)入外光路系統(tǒng)內(nèi)，對外光路光學(xué)元件造成污染。本實(shí)用新型的目的是這樣能實(shí)現(xiàn)的一種激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，包括連接在外光路管道上的進(jìn)氣法蘭和導(dǎo)流法蘭，在所述的進(jìn)氣法蘭上設(shè)置有進(jìn)氣ロ，其特征在干在所述的進(jìn)氣法蘭與導(dǎo)流法蘭之間還設(shè)置有ー環(huán)形腔，該環(huán)形腔具有一氣體進(jìn)口和氣體出ロ，所述的氣體出ロ為環(huán)形狹縫，所述的進(jìn)氣ロ與所述的氣體進(jìn)ロ連通，所述的氣體出口與所述的外光路管道連通。在所述的進(jìn)氣法蘭上還設(shè)置有一錐形導(dǎo)流面，該錐形導(dǎo)流面位于所述的氣體出ロ上。在所述的導(dǎo)流法蘭上設(shè)置有導(dǎo)流板，在導(dǎo)流板與進(jìn)氣法蘭的內(nèi)表面之間形成所述的環(huán)形狹縫。在所述的環(huán)形狹縫前端還設(shè)置有一錐形導(dǎo)流腔。有益效果由于采用上述結(jié)構(gòu)，潔凈、干燥、冷卻的氣體經(jīng)激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，使得氣體在外光路管道內(nèi)形成環(huán)形集束風(fēng)幕，有效地對外光路管道內(nèi)橫向切變氣流進(jìn)行冷卻，及時帶走因激光與介質(zhì)作用產(chǎn)生的熱量，在外光路管道直徑較小的情況下，也使得管道內(nèi)介質(zhì)密度均勻，降低介質(zhì)折射率變化程度，阻止負(fù)透鏡效應(yīng)。通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，使得管道內(nèi)保證一定程度正壓，阻止外界有害顆粒雜質(zhì)進(jìn)入外光路系統(tǒng)內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，具有制作エ藝簡單、便于拆裝等優(yōu)點(diǎn)，易于推廣和使用。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型進(jìn)行詳述圖I是本實(shí)用新型激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是圖I的A部放大示意圖。其中1、導(dǎo)流法蘭，2、進(jìn)氣法蘭，3、外光路管道，4、調(diào)節(jié)閥，5、螺釘，6、密封圏，7、環(huán)形腔，8、環(huán)形狹縫，9、錐形導(dǎo)流面，10、導(dǎo)流板，11、錐形導(dǎo)流腔。
具體實(shí)施方式
從圖I中可以看出進(jìn)氣法蘭2過渡配合套入導(dǎo)流法蘭I的一端，導(dǎo)流法蘭的另一端經(jīng)密封圈6接入外光路管道3，并用螺釘5固定，進(jìn)氣法蘭的另一端經(jīng)密封圏6接入外光路管道3，進(jìn)氣法蘭2側(cè)面進(jìn)氣接ロ接入調(diào)節(jié)閥4。導(dǎo)流法蘭軸向套入進(jìn)氣法蘭，其間過渡配合，導(dǎo)流法蘭內(nèi)環(huán)形導(dǎo)流板外壁與進(jìn)氣法蘭內(nèi)壁形成環(huán)形腔，環(huán)形腔的厚度大于導(dǎo)流法蘭內(nèi)環(huán)形導(dǎo)流板邊緣與進(jìn)氣法蘭內(nèi)壁之間形成的環(huán)形夾縫8的寬度，其中環(huán)形狹縫8的寬度為l_3mm。進(jìn)氣法蘭一端為導(dǎo)流法蘭固定臺階，固定臺階內(nèi)側(cè)為內(nèi)徑大于導(dǎo)流法蘭導(dǎo)流板外徑，長度大于導(dǎo)流法蘭導(dǎo)流板的圓柱腔，在圓柱腔的側(cè)面有進(jìn)氣ロ。其另一端帶密封槽和固定外光路管道固定臺階，其臺階厚度與外光路管道厚度一致，圓柱腔內(nèi)沿與外光路固定臺階內(nèi)沿間經(jīng)過多次直徑漸小的變徑，變徑之間通過錐面過渡。導(dǎo)流法蘭其一端帶密封槽和固定外光路管道臺階，側(cè)面非密封槽處有多個螺紋孔，用于固定外光路管道，另一端為環(huán)形導(dǎo)流板。在工作時，潔凈、干燥、冷卻的氣體經(jīng)調(diào)節(jié)閥4進(jìn)入由導(dǎo)流法蘭I與進(jìn)氣法蘭2形成的環(huán)形腔內(nèi)，從導(dǎo)流法蘭I的導(dǎo)流板與進(jìn)氣法蘭I的內(nèi)壁形成的環(huán)形狹縫流出，使得氣體流速増加，在進(jìn)氣法蘭內(nèi)壁錐面導(dǎo)流下形成環(huán)形集束風(fēng)幕。有效地對外光路管道內(nèi)橫向切變氣流進(jìn)行冷卻，保證外光路管道內(nèi)介質(zhì)溫度均勻、密度均勻和一定的正壓。
權(quán)利要求1.一種激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，包括連接在外光路管道上的進(jìn)氣法蘭和導(dǎo)流法蘭，在所述的進(jìn)氣法蘭上設(shè)置有進(jìn)氣ロ，其特征在于在所述的進(jìn)氣法蘭與導(dǎo)流法蘭之間還設(shè)置有ー環(huán)形腔，該環(huán)形腔具有一氣體進(jìn)口和氣體出ロ，所述的氣體出ロ為環(huán)形狹縫，所述的進(jìn)氣ロ與所述的氣體進(jìn)ロ連通，所述的氣體出ロ與所述的外光路管道連通。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，其特征在于在所述的進(jìn)氣法蘭上還設(shè)置有一錐形導(dǎo)流面，該錐形導(dǎo)流面位于所述的氣體出口上。
3.根據(jù)權(quán)利I或2要求所述的激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，其特征在于在所述的導(dǎo)流法蘭上設(shè)置有導(dǎo)流板，在導(dǎo)流板與進(jìn)氣法蘭的內(nèi)表面之間形成所述的環(huán)形狹縫。
4.根據(jù)權(quán)利3要求所述的激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，其特征在于在所述的環(huán)形狹縫前端還設(shè)置有一錐形導(dǎo)流腔。
5.根據(jù)權(quán)利3要求所述的激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，其特征在于所述的環(huán)形狹縫的寬度為l_3mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，包括連接在外光路管道上的進(jìn)氣法蘭和導(dǎo)流法蘭，在進(jìn)氣法蘭上設(shè)置有進(jìn)氣口，在所述的進(jìn)氣法蘭與導(dǎo)流法蘭之間還設(shè)置有一環(huán)形腔，該環(huán)形腔具有一氣體進(jìn)口和氣體出口，氣體出口為環(huán)形狹縫，進(jìn)氣口與所述的氣體進(jìn)口連通，氣體出口與所述的外光路管道連通。氣體經(jīng)激光外光路用環(huán)形風(fēng)幕，使得氣體在外光路管道內(nèi)形成環(huán)形集束風(fēng)幕，有效地對外光路管道內(nèi)橫向切變氣流進(jìn)行冷卻，及時帶走因激光與介質(zhì)作用產(chǎn)生的熱量，在外光路管道直徑較小的情況下，也使得管道內(nèi)介質(zhì)密度均勻，降低介質(zhì)折射率變化程度，阻止負(fù)透鏡效應(yīng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，具有制作工藝簡單、便于拆裝等優(yōu)點(diǎn)，易于推廣和使用。
文檔編號H01S3/041GK202602074SQ20122017857
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者楊和逸, 詹碩平, 劉建華, 潘濟(jì)堂, 慶祖林, 陳小偉, 陳朝輝 申請人:南京東方激光有限公司