專利名稱：一種用于軸快流氣體激光器的偏軸進氣放電玻璃管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器件，具體為一種用于軸快流氣體激光器的偏軸 進氣放電玻璃管。
背景技術(shù)：
放電玻璃管是軸快流氣體激光器的核心單元之一 ，進氣口和出氣口處 分別設(shè)置有陽極和陰極。 一旦在陰、陽電極之間加上高電壓，就會在玻璃 管中形成氣體放電通道，放電等離子體在外置風(fēng)機的作用下快速通過放電 區(qū)，注入到放電等離子體中的電功率， 一部分轉(zhuǎn)換為激光功率輸出，另一 部分轉(zhuǎn)化為熱能使氣體溫度升高，放電所產(chǎn)生的高溫氣體經(jīng)過熱交換器進 行冷卻后重復(fù)循環(huán)使用，以降低運行成本并得到較高的光電轉(zhuǎn)化效率。放 電管中等離子體的大體積均勻性和穩(wěn)定可靠性，直接決定了輸出激光的光 束質(zhì)量和激光器的整機性能。而放電管的具體結(jié)構(gòu)對放電均勻性和穩(wěn)定性 有著直接的影響。圖1所示是典型的傳統(tǒng)十字型放電管結(jié)構(gòu)。垂直進氣部分1，同時也是 陽極針的安裝部位；出氣口 2的外面臨接陰極環(huán)；預(yù)電離電極安裝部位3 與進氣部分1同軸；水平直管部分4是輝光放電區(qū)域，也是激光增益振蕩 放大區(qū)域；直管部分4的軸線5與進氣部分1的軸線6 (也就是預(yù)電離安裝 部位3的軸線)相交，是一種軸對稱進氣方式，存在氣體湍流不充分及增 益介質(zhì)流場分布不均勻的缺點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于軸快流氣體激光器的偏軸進氣放電玻 璃管，該放電玻璃管可形成充分、有效的湍流，具有氣體增益介質(zhì)流場分 布均勻、對稱飽滿的特點。本發(fā)明提供的用于軸快流氣體激光器的偏軸進氣放電玻璃管，包括相 通的垂直進氣部分和水平直管部分，其特征在于水平直管部分和垂直進 氣部分的連接部位為"鼓包狀"，即連接部位的縱向長度大于垂直進氣部分 的外徑，連接部位的橫向直徑大于水平直管部分的外徑，連接部位的水平 方向與水平直管部分圓弧過渡相連；水平直管部分的軸線和垂直進氣部分的軸線之間的最短垂直距離大于零。本發(fā)明的偏軸進氣結(jié)構(gòu)特點明顯有別于傳統(tǒng)的十字型放電管中的軸對 稱進氣方式。采用偏軸進氣方式，可以形成充分、有效的湍流，因此具有 氣體增益介質(zhì)流場分布均勻、對稱飽滿的特點，從結(jié)構(gòu)上保證了放電管中 穩(wěn)定的大體積輝光放電，這樣也就為得到理想的對稱均勻和穩(wěn)定可靠的輸 出激光光束質(zhì)量提供了保障。


圖1是一種傳統(tǒng)軸對稱進氣放電玻璃管(十字型放電管)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中l(wèi) (a)為縱向側(cè)視圖，l(b)為橫向截面圖；圖2是本發(fā)明提供的偏軸進氣放電玻璃管的第一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中2 (a)為縱向側(cè)視圖，2(b)為橫向截面圖；圖3是本發(fā)明提供的偏軸進氣放電玻璃管的第二個實例采用外插方式 的結(jié)構(gòu)示意圖，其中3 (a)為縱向側(cè)視圖，3(b)為橫向截面圖。圖4是本發(fā)明提供的偏軸進氣放電玻璃管的第二個實例采用直接燒結(jié) 方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中4 (a)為縱向側(cè)視圖，4(b)為橫向截面圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖2所示，本發(fā)明提供的放電玻璃管的結(jié)構(gòu)為垂直進氣部分l，同 時也是陽極針的安裝部位；出氣口2，外面臨接陰極環(huán)安裝部位；水平直管 部分4是輝光放電區(qū)域，也是激光增益振蕩放大區(qū)域；水平直管部分4和垂直進氣部分1的連接部位8為"鼓包狀"，即連接 部位8的縱向長度大于進氣部分1的外徑，連接部位8的橫向直徑大于水 平直管部分4的外徑，連接部位8的水平方向與直管部分4圓弧過渡相連， 垂直方向與進氣部分1相連。水平直管部分4的軸線5和直線7之間的距 離大于零。直線7是指與水平直管部分的軸線5相交，并且與垂直進氣部 分的軸線6平行的直線。圖2所示結(jié)構(gòu)中，由于水平直管部分4的軸線5和直線7之間的距離 大于零，則直管部分4的軸線5和進氣部分1的軸線6不相交，偏差一段 距離，形成偏軸進氣特點。這種結(jié)構(gòu)特點可使氣流在鼓包8處形成充分、 有效的湍流后再進入水平直管部分4。圖3是具有偏軸進氣結(jié)構(gòu)特點的另一種典型放電玻璃管，區(qū)別僅在于 圖2無預(yù)電離電極設(shè)置，而圖3有預(yù)電離電極安裝部位3，其軸線9與過軸 線5的垂直線7有一個夾角45度，對該夾角的要求不是很嚴(yán)，可以在一定 范圍內(nèi)變化(如0 90度)。具體的預(yù)電離電極可以是以外插方式安裝于部 位3，也可以將預(yù)電離電極10直接燒結(jié)在部位3處(如圖4)。無論放電管是否設(shè)置預(yù)電離電極，本偏軸進氣方式的使用效果均不受 影響。
權(quán)利要求
1、一種用于軸快流氣體激光器的偏軸進氣放電玻璃管，包括相通的垂直進氣部分(1)和水平直管部分(4)，其特征在于水平直管部分(4)和垂直進氣部分(1)的連接部位(8)為“鼓包狀”，即連接部位(8)的縱向長度大于垂直進氣部分(1)的外徑，連接部位(8)的橫向直徑大于水平直管部分(4)的外徑，連接部位(8)的水平方向與水平直管部分(4)圓弧過渡相連；水平直管部分(4)的軸線和垂直進氣部分(1)的軸線之間的最短垂直距離大于零。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏軸進氣放電玻璃管，其特征在于它還包 括預(yù)電離電極安裝部位(3)，預(yù)電離電極安裝部位(3)的軸線(9)與直 線(7)的夾角為0 90度，直線(7)是指與水平直管部分的軸線(5)相 交，并且與垂直進氣部分(1)的軸線(6)平行的直線。
全文摘要
本發(fā)明提供的用于軸快流氣體激光器的偏軸進氣放電玻璃管，包括相通的垂直進氣部分和水平直管部分，二者的連接部位為“鼓包狀”，即連接部位的縱向長度大于垂直進氣部分的外徑，連接部位的橫向直徑大于水平直管部分的外徑，連接部位的水平方向與水平直管部分圓弧過渡相連。水平直管部分和垂直進氣部分的軸線在空間上不相交，錯開一段距離，形成偏軸進氣特點。這種偏軸進氣方式結(jié)構(gòu)特點明顯有別于傳統(tǒng)的十字型放電管中的軸對稱進氣方式，可以形成充分、有效的湍流，因此具有氣體增益介質(zhì)流場分布均勻、對稱飽滿的特點，從結(jié)構(gòu)上保證了放電管中穩(wěn)定的大體積輝光放電，這樣也就為得到理想的對稱均勻和穩(wěn)定可靠的輸出激光光束質(zhì)量提供了保障。
文檔編號H01S3/03GK101335420SQ20081004852
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者波 李, 揚 楊, 王又青, 賀昌玉 申請人:華中科技大學(xué)