銅蒸氣激光管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種銅蒸氣激光管，包括一個(gè)真空密封的玻璃外殼、一對(duì)電極、陶瓷放電通道、熱絕緣體和銅蒸氣源，所述的銅蒸氣源包括多個(gè)獨(dú)立的銅蒸氣產(chǎn)生單元，每個(gè)獨(dú)立的銅蒸氣產(chǎn)生單元由結(jié)構(gòu)相同的兩部分，每部分由等長(zhǎng)的內(nèi)鉬套筒和外鉬套筒之間夾一個(gè)銅環(huán)組成，所述的內(nèi)鉬套筒和外鉬套筒的筒壁上具有一排排相對(duì)的小孔，所述的外鉬筒的外徑與所述的陶瓷放電通道的外徑相等,內(nèi)鉬筒的內(nèi)徑與陶瓷放電通道的內(nèi)徑相等，由一段內(nèi)徑與外鉬筒外徑相等的陶瓷管將兩部分連接在一起，兩部分鉬套筒的軸向之間還畄有一個(gè)間隙,然后多個(gè)獨(dú)立的銅蒸氣產(chǎn)生單元通過(guò)各自的陶瓷管分別與兩端的放電陶瓷通道密封串聯(lián)成一體。本發(fā)明具有高效和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】銅蒸氣激光管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及銅蒸氣激光器，特別是一種銅蒸氣激光管。
技術(shù)背景
[0002]銅蒸氣激光囂的核心是銅蒸氣激光管，激光管內(nèi)的銅蒸氣在高頻高壓快放電激勵(lì)下產(chǎn)生銅蒸氣激光，在銅蒸氣激光管內(nèi)產(chǎn)生激光激活介質(zhì)銅蒸氣的裝置一銅蒸氣源是銅蒸氣激光管的一個(gè)重要部件。
[0003]現(xiàn)有的銅蒸氣激光管的銅蒸氣源是把銅塊或是銅環(huán)置于放電通道的內(nèi)壁上而成的，如圖1所示。包括一個(gè)真空密封的玻璃外殼1、一對(duì)電極2、陶瓷放電通道一陶瓷管3、熱絕緣體4和銅蒸氣源一銅塊5。在激光管工作的時(shí)后，在緩沖氣體氖氣中的放電把能量傳給陶瓷管，隨著陶瓷管溫度的升高，銅塊的溫度也隨之升高，直至熔融，氣化，產(chǎn)生所需的銅蒸氣。這種銅蒸氣源的缺點(diǎn)是:銅源壽命短和銅蒸氣易向電極后面的冷端擴(kuò)散，凝結(jié)在激光輸出窗而將其沾污，從而降低激光輸出，使放電管的有效使用壽命僅為300小時(shí)左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種銅蒸氣激光管，該銅蒸氣激光管使激光管內(nèi)銅蒸氣的產(chǎn)生和回收隨放電通道管壁溫度的升降而循而復(fù)始，且不向電極二端的玻璃出光窗口擴(kuò)散，大大減少了沾污，使銅蒸氣激光管具有高效和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]一種銅蒸氣激光管，包括有一個(gè)真空密封的玻璃外殼、一對(duì)電極、陶瓷放電通道、熱絕緣體和銅蒸氣源，其特點(diǎn)在于所述的銅蒸氣源是由多個(gè)獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元組成的，每個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元的結(jié)構(gòu)分成兩部分，每部分由等長(zhǎng)的內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒之間夾一個(gè)銅環(huán)組成，內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒的筒壁上布有一排排相對(duì)的小孔，外鑰筒的外徑與所述的陶瓷放電通道的外徑相等，內(nèi)鑰筒的內(nèi)徑與陶瓷放電通道的內(nèi)徑相等，由一段內(nèi)徑與外鑰筒外徑相等的陶瓷管將兩部分連接在一起，兩部分的鑰套筒的軸向之間還苗有一個(gè)間隙；然后多個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元通過(guò)各自的陶瓷管分別地與陶瓷放電通道密封串聯(lián)成一根完整的放電通道。
[0007]所述的單個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元的兩部分的鑰套筒軸向之間的間隙大于或等于陶瓷放電通道的壁厚。
[0008]整根銅蒸汽激光管內(nèi)單個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元的數(shù)量視激光管的長(zhǎng)度而定，單個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元之間的間距為120mm?140mm,。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0010]本發(fā)明銅蒸氣激光管的優(yōu)越性就是隨著放電通道溫度的調(diào)節(jié)，向放電通道釋放或回凝銅蒸氣的內(nèi)外鑰筒壁對(duì)應(yīng)小孔的開(kāi)通率也隨之自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而不僅能使銅蒸汽源在正常工作狀態(tài)(即正常工作溫度)時(shí)穩(wěn)定地產(chǎn)生和釋放銅蒸氣；而且，在開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)過(guò)程中隨著放電通道溫度的升降而自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)外鑰筒壁上小孔對(duì)熔融銅的開(kāi)通率，特別是在關(guān)機(jī)后溫度下降時(shí)，能較好地使銅蒸氣回凝至固體銅環(huán)或兩部分鑰套筒之間隙內(nèi)的陶瓷管4壁上，不使銅蒸氣跑出放電通道，跑向電極和出光玻璃窗口，大大延長(zhǎng)了銅蒸氣激光放電管的使用壽命。實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明銅蒸氣激光放電管的壽命延長(zhǎng)至1500小時(shí)以上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是現(xiàn)有銅蒸氣激光管的結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖2是本發(fā)明的銅蒸氣激光管的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]先請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明的銅蒸氣激光管的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見(jiàn)，本發(fā)明銅蒸氣激光放電管，包括有一個(gè)真空密封的玻璃外殼1、一對(duì)電極2、陶瓷放電通道3、熱絕緣體7和由多個(gè)獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元組成的銅蒸氣源，所述的銅蒸氣源包括多個(gè)獨(dú)立銅蒸汽產(chǎn)生單元，每個(gè)獨(dú)立銅蒸汽產(chǎn)生單元包括結(jié)構(gòu)相同的兩部分，每部分由等長(zhǎng)的內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒5之間夾一個(gè)銅環(huán)6組成，所述的內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒的筒壁上具有一排排相對(duì)的小孔，所述的外鑰筒的外徑與所述的陶瓷放電通道3的外徑相等，內(nèi)鑰筒的內(nèi)徑與陶瓷放電通道3的內(nèi)徑相等，由一段內(nèi)徑與外鑰筒外徑相等的陶瓷管4將兩部分分別與左右二端的放電陶瓷通道3連接在一起，兩部分鑰套筒的軸向之間還苗有一個(gè)間隙，此間隙的大小稍大于放道陶瓷通道的壁厚，因此多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元通過(guò)各自的陶瓷管4分別地與所述的陶瓷放電通道3密封串聯(lián)成一根整體的放電通道。
[0014]本實(shí)施例中，兩鑰筒軸向之間間隙稍大于通道的壁厚(例> =3mm)，所述的銅蒸氣產(chǎn)生單元沿放電管通道的軸向排列，組成激光管的銅蒸氣源，數(shù)量視激光管放電通道的長(zhǎng)度而定，通常為3至6個(gè)。本實(shí)施例包括4個(gè)獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元。兩個(gè)獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元之間的距離為130_，陶瓷放電通道內(nèi)充有高純氖氣。陶瓷放電通道借助于氖的輝光放電所產(chǎn)生的熱量，對(duì)銅環(huán)6進(jìn)行加熱使它熔化和蒸發(fā)，從而形成產(chǎn)生激光所必需的激活介質(zhì)一一銅蒸氣。熔融的銅環(huán)6產(chǎn)生的銅蒸氣通過(guò)內(nèi)外鑰筒壁相對(duì)應(yīng)小孔發(fā)生通透時(shí)流入陶瓷放電通道3。在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，陶瓷放電通道3內(nèi)壁的溫度，使熔融銅通過(guò)內(nèi)外鑰筒壁上相向的小孔以蒸氣的形態(tài)從內(nèi)鑰筒的小孔進(jìn)入陶瓷放電通道，當(dāng)關(guān)機(jī)或降低輸入放電功率時(shí)，陶瓷放電通道的溫度降低，銅蒸氣除了部分凝結(jié)于二付鑰筒之間隙的陶瓷管4的內(nèi)壁上以外，部分還通過(guò)毛細(xì)效應(yīng)從外鑰筒壁小孔和內(nèi)鑰筒壁小孔直接流回銅環(huán)6凝結(jié)，不至于流出銅蒸氣源和放電通道.從而在激光器開(kāi)機(jī)、運(yùn)行、關(guān)機(jī)過(guò)程中，隨著放電通道溫度的起伏，每個(gè)獨(dú)立銅蒸氣產(chǎn)生單元便會(huì)在放電通道里自動(dòng)地產(chǎn)生和回凝激光管工作所需的銅蒸氣。本發(fā)明的銅蒸氣源的優(yōu)越性就是隨著放電通道溫度的調(diào)節(jié)，向放電通道釋放或回凝銅蒸氣的內(nèi)外鑰筒壁小孔的開(kāi)通率也隨之自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而能使銅蒸氣源在正常工作狀態(tài)(即正常工作溫度)時(shí)穩(wěn)定地產(chǎn)生和釋放銅蒸氣，而在開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)過(guò)程中，隨著放電通道的溫度升高或降低自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)外鑰筒壁上小孔對(duì)熔融銅的開(kāi)通率，特別是關(guān)機(jī)時(shí)，能較好地使銅回凝至固體銅環(huán)或二付鑰套筒之間間隙內(nèi)的陶瓷管4壁上，不使銅蒸氣跑向通道二端的電極和出光玻璃窗口，從而極大程度上延長(zhǎng)銅蒸氣源和放電通道的有效壽命和出光窗口的清潔度。[0015]本發(fā)明實(shí)施例實(shí)驗(yàn)表明:10瓦級(jí)的風(fēng)冷銅蒸氣激光管的壽命延長(zhǎng)至1500小時(shí)以上。
【權(quán)利要求】
1.一種銅蒸氣激光管，包括有一個(gè)真空密封的玻璃外殼、一對(duì)電極、陶瓷放電通道、熱絕緣體和銅蒸氣源，其特征在于所述的銅蒸汽源由多個(gè)獨(dú)立的銅蒸氣產(chǎn)生單元組成，單個(gè)銅蒸氣產(chǎn)生單元由結(jié)構(gòu)相同的兩部分組成，每部分由等長(zhǎng)的內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒之間夾一個(gè)銅環(huán)組成，所述的內(nèi)鑰套筒和外鑰套筒的筒壁上具有一排排相對(duì)的小孔，所述的外鑰筒的外徑與所述的陶瓷放電通道的外徑相等，內(nèi)鑰筒的內(nèi)徑與陶瓷放電通道的內(nèi)徑相等，由一段內(nèi)徑與外鑰筒外徑相等的陶瓷管將兩部分連接在一起，兩部分鑰套筒的軸向之間還甾有一個(gè)間隙，然后多個(gè)銅蒸氣產(chǎn)生單元通過(guò)各自的陶瓷管分別地與所述的陶瓷放電通道密封串聯(lián)成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅蒸氣激光管，其特征在于所述的單個(gè)獨(dú)立的銅蒸氣產(chǎn)生單元的兩部分鑰套筒軸向之間的間隙大于或等于陶瓷放電通道的壁厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅蒸氣激光管，其特征在于所述的銅蒸汽產(chǎn)生單元的數(shù)量由陶瓷放電通道的長(zhǎng)度而定，多個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元排列在二電極之間的陶瓷放電通道內(nèi)，兩個(gè)銅蒸汽產(chǎn)生單元之間的間距為120mm?140mm。
【文檔編號(hào)】H01S3/03GK103427317SQ201310388250
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】黃加新, 列夫.格利金, 陶永祥 申請(qǐng)人:蘇州銅威激光有限公司