專(zhuān)利名稱(chēng):封離式同軸內(nèi)循環(huán)tea二氧化碳激光器的制作方法
本發(fā)明涉及一種激光器，特別是一種氣體同軸內(nèi)循環(huán)TEA CO2激光器。
已有的內(nèi)循環(huán)TEA CO2激光器采用氣體垂直光軸流動(dòng)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)(GB2098389專(zhuān)利)。為了保證在整個(gè)放電空間氣流的均勻，管內(nèi)設(shè)置了五個(gè)風(fēng)機(jī)，安裝了復(fù)雜的導(dǎo)流裝置，使該器件體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而難以實(shí)現(xiàn)緊湊的真空氣密性封裝。
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的小型封離式同軸內(nèi)循環(huán)TEA CO2激光器。
本發(fā)明采用自由電位板電暈預(yù)電離技術(shù)。預(yù)電離電極與主放電電極之間采用云母片隔離，使其處于自由電位，三者固定在一對(duì)有通光孔的支撐塊上，組成一個(gè)封閉的放電整體。這種結(jié)構(gòu)自然形成了軸向氣流通道。激光管內(nèi)裝有一個(gè)離心風(fēng)機(jī)和導(dǎo)流管。離心風(fēng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)流管軸向安放在放電整體與離心風(fēng)機(jī)之間，它與軸向氣流通道組成同軸氣體循環(huán)內(nèi)通道。該放電整體通過(guò)放置在四周的云母墊層支撐在玻璃外殼上，對(duì)玻璃外殼打點(diǎn)固定。玻璃外殼與循環(huán)內(nèi)通道的外壁構(gòu)成氣體同軸循環(huán)外通道。
該導(dǎo)流管一端為方形，與陶瓷支撐塊相連;另一端為圓形，與離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口相吻，中間鼓起處放置反射鏡及調(diào)節(jié)架。
該調(diào)節(jié)架由三條筋固定在導(dǎo)流管的內(nèi)側(cè)，而導(dǎo)流管又由另外三條筋固定在外殼上。
該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由放置在激光器外邊的電動(dòng)機(jī)和放置在管內(nèi)的一對(duì)平面多極磁體以及軸向離心風(fēng)機(jī)組成。
該激光器外殼由兩部分組成，放電整體外側(cè)為玻璃殼，離心風(fēng)機(jī)外側(cè)為無(wú)磁金屬殼，二者之間通過(guò)可伐過(guò)渡段封接而成。
本發(fā)明由于在TEA CO2激光器中采用氣體同軸內(nèi)循環(huán)，因而體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)真空氣密性封裝;由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)在管外，故可減少因電機(jī)引起的雜質(zhì)污染，有利于提高激光器的工作壽命，另外由于激光器內(nèi)采用軸向氣流流動(dòng)，所以只用一個(gè)風(fēng)機(jī)就能夠獲得放電區(qū)均勻而平穩(wěn)的氣流。當(dāng)風(fēng)葉以6000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)時(shí)，氣體流動(dòng)速度為15米/秒。該激光器在10-30HZ工作頻率下能穩(wěn)定工作，可作為動(dòng)目標(biāo)測(cè)距系統(tǒng)的光源。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的激光管及氣體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)剖面圖。
圖2是圖1A-A橫向剖面圖。
主放電電極〔1〕按Chang氏剖面設(shè)計(jì)(The Review Of Scientific Instruments，Vol.44，No.4，PP.405-407，1973)，在其兩側(cè)放置一對(duì)云母片〔2〕，云母片〔2〕的另一側(cè)放置一對(duì)預(yù)電離板〔3〕，三者固定在一對(duì)中間開(kāi)有方孔的陶瓷支撐方塊〔4、5〕上，從而組成一個(gè)封閉的放電整體，該放電整體通過(guò)安置在四周的云母墊層〔6〕支撐，并在玻璃外殼〔7〕上打點(diǎn)固定，陶瓷支撐塊〔5〕通過(guò)導(dǎo)流管〔26〕與離心風(fēng)機(jī)〔8〕相連，導(dǎo)流管〔26〕由可切削微晶玻璃制成，其方形端與陶瓷支撐塊〔5〕相連，圓形端與離心風(fēng)機(jī)〔8〕進(jìn)氣口相吻。檔風(fēng)板〔9〕位于風(fēng)葉后側(cè)，迫使從風(fēng)葉流出的氣體經(jīng)同軸外通道返回。圓柱形的多極內(nèi)磁體〔10〕與由導(dǎo)磁材料作的外套〔11〕，通過(guò)轉(zhuǎn)軸〔12〕和離心風(fēng)機(jī)〔8〕相連，轉(zhuǎn)軸〔12〕通過(guò)軸承支架〔13〕固定在金屬外殼〔14〕上，同樣形式的外磁體〔15〕連接在電機(jī)〔16〕上，內(nèi)外磁體〔10、15〕平行放置通過(guò)端板〔17〕實(shí)現(xiàn)磁耦合，端板〔17〕由厚度為1mm的非磁性材料制成，內(nèi)外磁體之間距離控制在5mm之內(nèi)。當(dāng)電機(jī)〔16〕驅(qū)動(dòng)外磁體〔15〕旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)磁力驅(qū)動(dòng)內(nèi)磁體〔10〕，從而使離心風(fēng)機(jī)〔8〕旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使管內(nèi)氣體流動(dòng)，由離心風(fēng)機(jī)〔8〕的側(cè)向出風(fēng)口流出的氣體，經(jīng)過(guò)氣流外循環(huán)通道和陶瓷支撐塊〔4〕的中心孔，進(jìn)入放電空間，然后流入導(dǎo)流管〔7〕，繞過(guò)鍍金全反射鏡〔18〕再進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)中心進(jìn)氣口，完成氣體在管內(nèi)的同軸循環(huán)。
光學(xué)諧振腔由鍺輸出鏡〔19〕和鍍金反射鏡〔18〕組成。輸出鏡〔19〕用環(huán)氧粘接在玻璃外殼〔7〕上，反射鏡〔18〕固定在調(diào)節(jié)架〔20〕上，光學(xué)諧振腔的光軸應(yīng)調(diào)整得與放電空間的對(duì)稱(chēng)軸重合，調(diào)整是在光具座上借助于He-Ne激光源進(jìn)行的。調(diào)節(jié)架〔20〕通過(guò)三條筋〔21〕固定在導(dǎo)流管〔26〕的內(nèi)側(cè)，而導(dǎo)流管〔26〕又通過(guò)另外三條筋〔22〕固定在可伐過(guò)渡段〔23〕上，這種固定結(jié)構(gòu)使調(diào)節(jié)架〔20〕有足夠的剛度，保證了光學(xué)諧振腔工作時(shí)穩(wěn)定性，為了減少對(duì)管內(nèi)氣體流動(dòng)的影響，這幾條筋〔21、22〕均設(shè)計(jì)成流線(xiàn)形。激光器外殼由三分段組成，放電整體一端為玻璃段〔7〕，它和可伐過(guò)渡段〔23〕匹配相接。離心風(fēng)機(jī)一端為金屬段，它由金屬外殼〔14〕和端板〔17〕釬焊制成，該段與可伐過(guò)渡段〔23〕通過(guò)氬弧焊封接。從而構(gòu)成完整的激光器外殼。主放電電極通過(guò)引線(xiàn)〔24〕從外電路獲得電能，電極引線(xiàn)〔24〕的一端用螺紋連接到主放電電極〔1〕上，另一端通過(guò)可伐帽〔25〕封接在玻璃外殼〔7〕上。
權(quán)利要求
1.一種TEA CO2激光器是由封離式激光管和激勵(lì)電路兩部分組成，其特征在于二者組合成一個(gè)整體，該整體裝在由激勵(lì)電路接地板形成的金屬屏蔽殼體里。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的TEA CO2激光器，其特征在于組合整體是由激光管的主放電電極〔2、3〕和組成激勵(lì)電路的電容器組〔18、19〕，火花隙〔20〕，三者通過(guò)上下蓋板〔14、15〕直接連接而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的TEA CO2激光器，其特征在于上蓋板〔14〕和下蓋板〔15〕是用真空氣密封性接到框架〔12〕上，形成一個(gè)真空室。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的TEA CO2激光器，其特征在于構(gòu)成激光管光學(xué)諧振腔的全反射鏡〔10〕，位于真空室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的TEA CO2激光器，其特征在于激光管的預(yù)電離板是由云母片上燒結(jié)一層銀粉層所制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或5所述的TEA CO2激光器，其特征在于激光管的主放電電極〔2、3〕背部寬度縮小成對(duì)稱(chēng)的突臺(tái)或梯形。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種激光器，特別是一種氣體同軸內(nèi)循環(huán)TEA CO
文檔編號(hào)H01S3/14GK86103138SQ86103138
公開(kāi)日1987年11月11日 申請(qǐng)日期1986年4月30日
發(fā)明者俞之圻, 過(guò)振, 高桂珍, 文建國(guó), 蔡德芳 申請(qǐng)人:西北電訊工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan