專利名稱：一種環(huán)形通道式激光腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用放電激勵工作制式的脈沖氣體激光器激光腔。
技術(shù)背景采用放電激勵工作制式的脈沖氣體激光器，激光腔工作在密閉(真空或壓力)條件下， 要求腔內(nèi)的工作氣體循環(huán)流動且快速通過放電區(qū)，并對因放電及循環(huán)流動作功而使溫度升高 的氣體實施冷卻以保持工作穩(wěn)定。因此在激光腔結(jié)構(gòu)中除了有產(chǎn)生激光的放電激勵源和放電 腔外，還需有使工作氣體循環(huán)流動的風(fēng)機、導(dǎo)流裝置及冷卻的換熱器。目前一種典型結(jié)構(gòu)筒 式激光腔包括殼體，氣體導(dǎo)流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風(fēng)機；這種激光腔中間 是空的，放電激勵源在腔壁外，結(jié)構(gòu)的空間利用率低，外形體積大；殼體(包括端蓋)作為 真空或壓力容器，其特征尺寸直徑(圓形)或邊長(方形)很大，為保證結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性 的要求其重量也很大；風(fēng)機和換熱器裝在腔內(nèi)，其裝配和拆卸時涉及腔內(nèi)外很多相關(guān)聯(lián)的結(jié) 構(gòu)零部件，維護(hù)和維修都非常不便。這種結(jié)構(gòu)的激光器不利于工程應(yīng)用特別是作為機動越野 平臺使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種體積小、重量輕、維護(hù)和維修方便、實用性和機動 性強的環(huán)形通道式激光腔。本發(fā)明的環(huán)形通道式激光腔包括氣體導(dǎo)流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風(fēng)機； 所述的氣體導(dǎo)流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風(fēng)機組成氣體循環(huán)流道，該氣體循環(huán) 流道直接作為密閉激光腔；所述的放電激勵源放置在氣體循環(huán)流道中間。本發(fā)明氣體導(dǎo)流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風(fēng)機組成的氣體循環(huán)流道直接作 為密閉激光腔，并將放電激勵源放置在氣體循環(huán)流道中間，取締了背景技術(shù)中描述的原筒式 激光腔殼體(包括端蓋)，提高了空間利用率，結(jié)構(gòu)更緊湊且趨于模塊化；在保持原筒式激 光腔的所有功能特性前提下，降低了激光腔的體積和重量，提高了維修性，使激光器整機小型化、輕量化，提高了實用性和機動性。所述的氣體導(dǎo)流裝置內(nèi)部采用支板分隔成多個并行通道，并外設(shè)相應(yīng)加強筋，結(jié)構(gòu)設(shè)計 可以采用厚度較小的板材，使激光腔整體重量較輕。所述的氣體導(dǎo)流裝置與換熱器、放電腔、風(fēng)機之間采用法蘭加密封圈的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，密封 性能可靠，并易于單個部件的裝配和拆卸，使激光腔具有良好的維護(hù)和維修性能。經(jīng)測算，本發(fā)明的環(huán)形通道式激光腔與背景技術(shù)中描述的原筒式激光腔相比，占空體積 可減少40%以上，重量可減少50%以上，從而使激光器整機體積和重量都可減小30%以上， 其實用性與機動性都大為增加。


圖l是背景技術(shù)的筒式激光腔結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)l是殼體，12、 14、 17、 19氣體導(dǎo)流 裝置，13、 18換熱器，15放電激勵源，16放電腔，110風(fēng)機。圖2是本發(fā)明的環(huán)形通道式激光腔結(jié)構(gòu)示意圖，圖中22、 24、 27、 29氣體導(dǎo)流裝置， 23、 28換熱器，25放電激勵源，26放電腔，210風(fēng)機。
具體實施方式
如圖1所示，是背景技術(shù)描述的筒式激光腔的激光軸橫截面示意圖，其中11是激光腔 殼體(圖示為圓筒形的，還有方筒形的)，12、 14、 17、 19是通道截面為矩形的氣體導(dǎo)流裝 置，13、 18是箱式結(jié)構(gòu)的管翅式或板翅式換熱器，15是箱式結(jié)構(gòu)的放電激勵源，16是通道 截面為矩形的放電腔，110是單臺或多臺并聯(lián)的軸流風(fēng)機或離心風(fēng)機；殼體(包括端蓋)作 為真空或壓力容器；放電激勵源在殼體外；氣體導(dǎo)流裝置、風(fēng)機、換熱器裝在殼體內(nèi)。如圖2所示，本發(fā)明的環(huán)形通道式激光腔包括氣體導(dǎo)流裝置22、 24、 27、 29，換熱器 23、 28，放電激勵源25，放電腔26,風(fēng)機210。所述的氣體導(dǎo)流裝置22、 24、 27、 29是通 道截面為矩形的密閉流道腔，由金屬材料制成，其內(nèi)部采用支板分隔成多個并行通道，并外 設(shè)相應(yīng)加強筋；換熱器23、 28是箱式結(jié)構(gòu)的管翅式或板翅式換熱器；放電激勵源25是箱式 結(jié)構(gòu)的放電激勵源，放電腔26是通道截面為矩形的放電腔，放電激勵源25和放電腔26由 金屬材料與電子元器件制成；風(fēng)機210是單臺或多臺并聯(lián)的軸流風(fēng)機或離心風(fēng)機。氣體導(dǎo)流裝置22、 24、 27、 29，換熱器23、 28，放電激勵源25，放電腔26，風(fēng)機210組成氣體循環(huán) 流道，該氣體循環(huán)流道直接作為密閉激光腔。所述的放電激勵源25放置在氣體循環(huán)流道中 間。所述的氣體導(dǎo)流裝置22、 24、 27、 29與換熱器23和28、放電腔26、風(fēng)機210之間采 用法蘭加密封圈的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明各部件所形成的環(huán)形通道按密閉結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，受力狀態(tài)依據(jù)具體的脈沖激光器 工作壓力要求進(jìn)行真空容器或壓力容器設(shè)計，即各氣體導(dǎo)流裝置、換熱器外殼、風(fēng)機外殼、 放電激勵源外殼和放電腔體都是密封結(jié)構(gòu)部件。下部的放電腔與氣體導(dǎo)流裝置采用相應(yīng)的支 撐結(jié)構(gòu)安裝在一個底座上；上部的風(fēng)機與氣體導(dǎo)流裝置間即可采用直接聯(lián)接方式，也可采用 能對誤差和變形進(jìn)行補償?shù)能浡?lián)接方式(如中間加設(shè)金屬波紋管)；為支撐風(fēng)機重量還應(yīng)加 設(shè)風(fēng)機支架，風(fēng)機支架即可支撐在底座上也可支撐在放電激勵源上。激光器工作時啟動風(fēng)機運轉(zhuǎn)，風(fēng)機驅(qū)動腔內(nèi)的工作氣體按一定方向進(jìn)行循環(huán)流動，風(fēng)機 可按工作要求采用單一固定轉(zhuǎn)速或多個不同轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，后者需要采用變頻器控制。腔內(nèi)氣體 因放電和循環(huán)流動作功其溫度將會升高，在流過換熱器(內(nèi)部通有冷卻液)時得到冷卻使溫 度下降，在達(dá)到熱平衡狀態(tài)后以很小波動幅度的溫度值進(jìn)入放電腔。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)形通道式激光腔，包括氣體導(dǎo)流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風(fēng)機，其特征在于所述的氣體導(dǎo)流裝置(22、24、27、29)、換熱器(23、28)、放電激勵源(25)、放電腔(26)、風(fēng)機(210)組成氣體循環(huán)流道，該氣體循環(huán)流道直接作為密閉激光腔；所述的放電激勵源(25)放置在氣體循環(huán)流道中間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形通道式激光腔，其特征在于氣體導(dǎo)流裝置(22、 24、 27、 29)內(nèi)部采用支板分隔成多個并行通道，并外設(shè)相應(yīng)加強筋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形通道式激光腔，其特征在于所述的氣體導(dǎo)流裝置(22、 24、 27、 29)與換熱器(23、 28)、放電腔(26)、風(fēng)機(210)之間采用法蘭加密封圈的聯(lián) 接結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)形通道式激光腔，包括氣體導(dǎo)流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風(fēng)機；所述的氣體導(dǎo)流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風(fēng)機組成氣體循環(huán)流道，該氣體循環(huán)流道直接作為密閉激光腔；所述的放電激勵源放置在氣體循環(huán)流道中間。本發(fā)明空間利用率高，結(jié)構(gòu)更緊湊且趨于模塊化；在保持原筒式激光腔的所有功能特性前提下，降低了激光腔的體積和重量，提高了維修性，使激光器整機小型化、輕量化，提高了實用性和機動性。
文檔編號H01S3/083GK101222111SQ200710193518
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者李世明, 楊貴龍, 邵春雷 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所