本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，特別涉及一種封離式二氧化碳激光器?？蓱?yīng)用于激光切割，雕刻等設(shè)備上。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前中小功率封離型二氧化碳激光器領(lǐng)域中，主要分兩大結(jié)構(gòu)，一種金屬腔的射頻激勵二氧化碳激光器，這種激光器生產(chǎn)成本高，主要用于激光打標(biāo)；另一種玻璃放電管結(jié)構(gòu)的直流高壓電激勵二氧化碳激光器。查中國專利公開號cn2862437，其名稱為封離型二氧化碳激光器，它是這樣描述的：一種封離型二氧化碳激光器，有貯氣管，貯氣管內(nèi)設(shè)置水冷管，水冷管與進、出水管連接，水冷管內(nèi)設(shè)置放電管，陽電極設(shè)置在放電管一端的空腔內(nèi)，該空腔外側(cè)設(shè)置全反鏡，陰電極設(shè)置在放電管另一端的空腔內(nèi)，該空腔外側(cè)設(shè)置輸出反射鏡，水冷管上繞裝回氣管，回氣管的一端與貯氣管相通，回氣管另一端與設(shè)置有陽電極的空腔相通。該激光器與更早些市場上銷售的玻璃管激光器比無明顯特點和優(yōu)勢，它的結(jié)構(gòu)和目前市場上銷售的激光器都有如下缺點：當(dāng)前激光器都把全反鏡和輸出鏡都直接粘接在玻璃管口，并且管口的研磨精度很難達(dá)到預(yù)期要求，使產(chǎn)品品質(zhì)一致性不高，輸出功率和模式也很難處于最佳狀態(tài)。當(dāng)前激光器的儲氣管直徑都在65毫米以下，儲氣量比較少，導(dǎo)致器件的使用壽命不長。當(dāng)前激光器負(fù)電極環(huán)都采用金屬片卷曲在放電管內(nèi)壁，負(fù)電極在放電時溫度很高，當(dāng)冷卻水流不暢，電極溫度急劇上升，并迅速將高溫傳遞給電極環(huán)旁側(cè)的玻璃材料，導(dǎo)致玻璃放電管負(fù)電極端的不均勻膨脹而炸裂，使器件損壞。當(dāng)前激光器的正電極都采用金屬薄片卷曲在放電管內(nèi)壁，在電場的作用下，正電極發(fā)射正離子向負(fù)極運動，在它到達(dá)負(fù)電極時俘獲電子后才變成中性粒子，所以正電極放電時只有局部電極材料在起作用，根據(jù)放電特點，能量只聚集在最靠近負(fù)電極方向的正電極薄片邊緣的一小點，而電極是薄片卷成的，那么這一放電點的激發(fā)面積就更少，這一點的能量作用就更高，電極材料的穩(wěn)定性就降低。當(dāng)前激光器的電極都是通過燒結(jié)在玻璃管殼上的金屬桿將電流引入的，燒結(jié)工藝難度高，但激光器件對真空密封要求高，所以產(chǎn)品合格率很難提高，并且這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)電極附近的鏡片是半導(dǎo)體或?qū)w時，電極會對鏡片放電，破壞鏡片膜層，影響產(chǎn)品地穩(wěn)定使用。

查中國專利公開號cn101262112，其名稱為一種新結(jié)構(gòu)二氧化碳激光器，它是這樣描述的：激光器輸出鏡不是直接粘接在玻璃管口的，而是把輸出鏡粘接在角度調(diào)節(jié)器的一端，角度調(diào)節(jié)器的另一端和過渡法蘭片焊接在一起，再把過渡法蘭片和玻璃管口用環(huán)氧樹脂膠封接在一起。角度調(diào)節(jié)器用彈性較好的不銹鋼材料制造，在角度調(diào)節(jié)器的中間由外向內(nèi)開有調(diào)節(jié)凹槽，在靠近這個凹槽的地方由內(nèi)向外開有另一調(diào)節(jié)凹槽，在由外向內(nèi)開的調(diào)節(jié)凹槽的周邊安裝有三個以上的調(diào)節(jié)螺絲，通過調(diào)節(jié)凹槽的彈性來吸收調(diào)節(jié)螺絲緊入時的張力，從而改變輸出鏡的角度。激光器的全反鏡也不是直接粘接在玻璃管口的，而是把全反鏡粘接在一對刀口法蘭的調(diào)節(jié)法蘭上，為了調(diào)節(jié)法蘭在調(diào)節(jié)鏡片時不使鏡片變形，增加調(diào)節(jié)法蘭的機械強度，在調(diào)節(jié)法蘭背面鏡片的粘接處要向外凸出一部分，把刀口法蘭的另一半固定法蘭和過渡法蘭片焊接上，再把過渡法蘭片和玻璃管口用環(huán)氧樹脂膠封接上。在固定法蘭的刀口和調(diào)節(jié)法蘭的刀口之間夾一個軟金屬墊圈，軟金屬墊圈可用銅，鋁，銀等金屬制造，通過調(diào)節(jié)不同方位的夾緊螺絲的緊入程度來壓縮軟金屬墊圈，來改變?nèi)寸R的角度。

以上內(nèi)容的缺點還在于全部使用膠粘的方式實現(xiàn)鏡片與玻璃管體或鏡片與金屬法蘭，金屬法蘭與玻璃管體的連接。傳統(tǒng)的封離式二氧化碳激光器是把構(gòu)成諧振腔的輸出鏡片和全反射鏡片分別粘貼玻璃管體或粘到金屬法蘭上再由金屬法蘭粘到玻璃管體上。這兩種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的激光器，在制作過程中需要將玻璃管口先由機器粗磨再由人工仔細(xì)研磨達(dá)到兩端面相互平行方可達(dá)到使用要求。在人工研磨過程中由于每個人的能力不同端面研磨時間大概10-20分鐘，而且對人工肉眼視力、技能熟練程度要求都非常高，在此種條件下往往還會出現(xiàn)光軸與諧振腔幾何中心軸偏離且不垂直于諧振腔鏡片的現(xiàn)象，很難保證兩個諧振腔鏡片構(gòu)成光學(xué)諧振腔要求的相對位置關(guān)系。二諧振腔鏡片相對位置關(guān)系是決定激光器輸出激光功率、光斑（模式）的主要因素。傳統(tǒng)二氧化碳激光器因從鏡片到金屬法蘭再到玻璃管體用膠水封接時，膠水固化需要一定的條件比如溫度和時間，高質(zhì)量的膠水需要較高的價格，而且粘膠比例也會對產(chǎn)品性能啟動限制作用，膠水本身極易造成腔內(nèi)揮發(fā)污染腔鏡，膠水在高壓高溫環(huán)境下還會釋放雜質(zhì)氣體從而導(dǎo)致工作氣體污染，降低激光器使用壽命。同時膠水還是一次性的消耗品，如因操作失誤還會造成金屬法蘭和鏡片報廢，造成不必要的損失。技術(shù)難度大，很難批量生產(chǎn)，無法滿足市場日益增加的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種封離式二氧化碳激光器，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明結(jié)構(gòu)可靠，生產(chǎn)方便，輸出功率高光束質(zhì)量好，使用壽命長。本發(fā)明激光器的輸出端和放射端的鏡片不是通過膠粘的方式固定在激光器玻璃管體上的，是通過在玻璃管體上放置金屬密封環(huán)與氟膠圈的組合實現(xiàn)玻璃與金屬的連接。將金屬鎖緊帽，金屬密封圈，氟橡膠密封膠圈分別套裝在管體端口玻璃上；管體端口玻璃插入金屬連接頭內(nèi)端口的凹槽內(nèi)；金屬鎖緊帽與金屬連接頭之間為金屬密封圈與密封膠圈起到增加機械強度和密封的作用；金屬鎖緊帽與金屬連接頭上有對應(yīng)的螺紋，通過螺紋固定；金屬連接頭外端口的凹槽內(nèi)放置鏡片，在金屬連接頭外端口的凹槽與鏡片之間加裝密封膠圈，起到調(diào)節(jié)和密封的作用；在金屬連接頭外端口的凹槽與鏡片壓環(huán)內(nèi)凹槽間加裝密封膠圈和鏡片，并通過螺絲將鏡片壓環(huán)固定在金屬連接頭外端口上，通過調(diào)整螺絲的松緊來調(diào)整鏡片的角度；反射端結(jié)構(gòu)與輸出端結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別為輸出端鏡片外鏡片保護散熱帽中心有通光孔，反射端鏡片鏡片保護散熱帽沒有通光孔。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

封離式二氧化碳激光器，管體端口玻璃1、進水嘴11、出水嘴12、放電管13、水套管14、儲氣管15、回氣管16構(gòu)成激光器管身主體結(jié)構(gòu)，放電管13與水套管14套接且置于儲氣管15內(nèi)部，水套管14的兩端分別設(shè)置進水嘴11和出水嘴12，回氣管16纏繞在水套管14的外部且一端與放電管13連通；金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、密封膠圈a4分別套裝在儲氣管15的管體端口玻璃1上，管體端口玻璃1插入金屬連接頭5內(nèi)端口的凹槽內(nèi)；金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5之間設(shè)置金屬密封圈3和密封膠圈a4；金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5上有對應(yīng)的螺紋，通過螺紋固定；金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)放置鏡片7，在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片7之間加裝密封膠圈b6，；在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片壓環(huán)8內(nèi)凹槽間加裝密封膠圈b6和鏡片7，并通過螺絲將鏡片壓環(huán)8固定在金屬連接頭5外端口上，通過調(diào)整螺絲的松緊來調(diào)整鏡片7的角度；在鏡片壓環(huán)8外端口有螺紋，安裝鏡片保護散熱帽9，負(fù)電極10為圓筒形的金屬管，圓筒內(nèi)設(shè)一臺階頂?shù)重?fù)極彈簧17的一端，負(fù)極彈簧17的另一端頂?shù)衷诮饘龠B接頭5上，負(fù)電極10套在放電管13的凸出部，且通過負(fù)極彈簧17的壓力頂在放電管13和水套管14的連接處，懸在放電管13口；負(fù)極電源線接在負(fù)極接線螺絲18上，通過金屬連接頭5和不銹鋼負(fù)極彈簧17作為導(dǎo)體與負(fù)電極10連接；正電極20兩端分別設(shè)有正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22，通過正電極內(nèi)部的兩個連接桿將正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22連接成一整體，末端的正電極固定環(huán)22有一個不閉合的開口，通過這個開口來吸收正電極固定環(huán)22卡在金屬連接頭5上的張力，在正電極放電環(huán)21上焊接貴金屬鉑環(huán)，正極電源線接在正極接線螺絲19上，并通過金屬連接頭5作為導(dǎo)體與正電極20連接；在反射端用絕緣罩罩住金屬鎖緊帽2、金屬連接頭5和鏡片保護散熱帽9，在輸出端的鏡片保護散熱帽9中間留有通光孔。

所述的金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、金屬連接頭5采用不銹鋼材料制造，密封膠圈a4與密封膠圈b6采用氟橡膠材料制造；儲氣管15的直徑為60~90毫米。

所述的鏡片7作為輸出端，材料為硒化鋅，通過鏡片壓環(huán)8固定在不銹鋼材料制造的帶有通光孔的金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)；通過鏡片壓環(huán)8與金屬連接頭5之間的連接螺絲調(diào)整鏡片7的角度。

所述的鏡片7作為反射端，材料為硅鍍介質(zhì)膜反射鏡，通過鏡片壓環(huán)8固定在不銹鋼材料制造的帶有通光孔的金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)；通過鏡片壓環(huán)8與金屬連接頭5之間的連接螺絲調(diào)整鏡片7的角度。

所述的正電極20采用金屬管，機床精加工成兩個圓環(huán)，前圓環(huán)為正電極放電環(huán)21，后圓環(huán)為正電極固定環(huán)22，中間采用兩個相同材料的連接桿相連，并在正電極放電環(huán)21上焊接貴金屬鉑環(huán)。

所述的正電極20直接卡在金屬連接頭5的內(nèi)端口上。

所述的鏡片7外面套有鏡片保護散熱帽9，作為輸出端時鏡片保護散熱帽9中間留有通光孔。

本發(fā)明的有益效果在于：結(jié)構(gòu)可靠，生產(chǎn)方便，輸出功率高光束質(zhì)量好，使用壽命長。玻璃端口不用再進行研磨，由繁瑣按工藝流程分步制作方式轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚囊淮涡越M裝方式，生產(chǎn)過程對人員的個人能力要求大大降低，為實現(xiàn)玻璃激光器從人工制造到機械流水化作業(yè)創(chuàng)造條件。制作過程中取替膠水的介入不但消除了激光器工作物質(zhì)受污染的污染源，同時減少了膠水的消耗，這樣從人工到制造成本都得到緩解，使用氟橡膠，密封效果更好，鏡片可調(diào)角度大，可反復(fù)拆裝無器件損耗，散熱好。實現(xiàn)了生產(chǎn)效益上生產(chǎn)效率的提升，在產(chǎn)成品上節(jié)省了不必要的人力物力及資金投入，降低了激光器的生產(chǎn)難度，對激光器快速發(fā)展起到?jīng)Q定性作用，可大大滿足更多領(lǐng)域?qū)す馄鞯男枰?/p>

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部放大立休結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的局部主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：圖中：1、管體端口玻璃；2、金屬鎖緊帽；3、金屬密封圈；4、密封膠圈a；5、金屬連接頭；6、密封膠圈b；7、鏡片；8、鏡片壓環(huán)；9、鏡片保護散熱帽；10、負(fù)電極；11、進水嘴；12、出水嘴；13、放電管；14、水套管；15、儲氣管；16、回氣管；17、負(fù)極彈簧；18、負(fù)極接線螺絲；19、正極接線螺絲；20、正電極；21、正電極放電環(huán)；22、正電極固定環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及其具體實施方式。

參見圖1至圖3所示，本發(fā)明的封離式二氧化碳激光器，管體端口玻璃1、進水嘴11、出水嘴12、放電管13、水套管14、儲氣管15、回氣管16構(gòu)成激光器管身主體結(jié)構(gòu)，放電管13與水套管14套接且置于儲氣管15內(nèi)部，水套管14的兩端分別設(shè)置進水嘴11和出水嘴12，回氣管16纏繞在水套管14的外部且一端與放電管13連通；金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、密封膠圈a4分別套裝在儲氣管15的管體端口玻璃1上，管體端口玻璃1插入金屬連接頭5內(nèi)端口的凹槽內(nèi)；金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5之間設(shè)置金屬密封圈3和密封膠圈a4，起到增加機械強度和密封的作用；金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5上有對應(yīng)的螺紋，通過螺紋固定；金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)放置鏡片7，在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片7之間加裝密封膠圈b6，起到調(diào)節(jié)和密封的作用；在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片壓環(huán)8內(nèi)凹槽間加裝密封膠圈b6和鏡片7，并通過螺絲將鏡片壓環(huán)8固定在金屬連接頭5外端口上，通過調(diào)整螺絲的松緊來調(diào)整鏡片7的角度；在鏡片壓環(huán)8外端口有螺紋，安裝鏡片保護散熱帽9，起到保護和散熱作用。負(fù)電極10為圓筒形的金屬管，圓筒內(nèi)設(shè)一臺階頂?shù)植讳P鋼材質(zhì)的負(fù)極彈簧17的一端，負(fù)極彈簧17的另一端頂?shù)衷诮饘龠B接頭5上，負(fù)電極10套在放電管13的凸出部，且通過負(fù)極彈簧17的壓力頂在放電管13和水套管14的連接處，懸在放電管13口；負(fù)極電源線接在負(fù)極接線螺絲18上，通過金屬連接頭5和不銹鋼負(fù)極彈簧17作為導(dǎo)體與負(fù)電極10連接；正電極20用金屬管機床精加工成，兩端分別設(shè)有正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22，通過正電極內(nèi)部的兩個連接桿將正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22連接成一整體，末端的正電極固定環(huán)22有一個不閉合的開口，通過這個開口來吸收正電極固定環(huán)22卡在金屬連接頭5上的張力，在正電極放電環(huán)21上焊接貴金屬鉑環(huán)，用以減少濺射增加使用壽命。正極電源線接在正極接線螺絲19上，并通過金屬連接頭5作為導(dǎo)體與正電極20連接；在反射端用一個硅橡膠材料制成的絕緣罩罩住金屬鎖緊帽2、金屬連接頭5和鏡片保護散熱帽9這些金屬導(dǎo)電體，在輸出端的鏡片保護散熱帽9中間留有通光孔。

所述的金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、金屬連接頭5采用彈性較好的不銹鋼材料制造，密封膠圈a4與密封膠圈b6采用穩(wěn)定性、密封性、耐高溫、耐老化的氟橡膠材料制造；為了延長激光器的使用壽命，增加儲氣量，本發(fā)明采用的儲氣管15的直徑為60~90毫米。

所述的鏡片7作為輸出端，材料為硒化鋅，通過鏡片壓環(huán)8固定在不銹鋼材料制造的帶有通光孔的金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)；通過鏡片壓環(huán)8與金屬連接頭5之間的連接螺絲調(diào)整鏡片7的角度。

所述的鏡片7作為反射端，材料為硅鍍介質(zhì)膜反射鏡，通過鏡片壓環(huán)8固定在不銹鋼材料制造的帶有通光孔的金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)；通過鏡片壓環(huán)8與金屬連接頭5之間的連接螺絲調(diào)整鏡片7的角度。

所述的正電極20采用金屬管，機床精加工成兩個圓環(huán)，前圓環(huán)為正電極放電環(huán)21，后圓環(huán)為正電極固定環(huán)22，中間采用兩個相同材料的連接桿相連，并在正電極放電環(huán)21上焊接貴金屬鉑環(huán)。

所述的正電極20直接卡在金屬連接頭5的內(nèi)端口上。

所述的鏡片7外面套有鏡片保護散熱帽9，作為輸出端時鏡片保護散熱帽9中間留有通光孔。

作為輸出端的鏡片7通過金屬鎖緊帽2，金屬密封圈3，密封膠圈4，金屬連接頭5，鏡片壓環(huán)8的組合套裝在管體端口玻璃玻璃1上，與激光管管體連接。作為反射端的鏡片7通過金屬鎖緊帽2，金屬密封圈3，密封膠圈4，金屬連接頭5，鏡片壓環(huán)8的組合套裝在管體端口玻璃玻璃1上，與激光管管體連接。金屬密封圈3與密封膠圈a4是成套使用的，使用數(shù)量根據(jù)實際制作需求可成套增加。負(fù)電極10端管口的所有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，都和負(fù)電極10連為同一電流的導(dǎo)體。正電極20端管口的所有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，都和正電極20連為同一電流的導(dǎo)體。

實施例：

封離式二氧化碳激光器，管體端口玻璃1、進水嘴11、出水嘴12、放電管13、水套管14、儲氣管15、回氣管16構(gòu)成激光器管身主體結(jié)構(gòu)，管體端口玻璃1通過玻璃車床燒接在儲氣管外殼上，輸出端管體端口玻璃1直徑保持與金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、密封膠圈a4尺寸相應(yīng)，輸出端與反射端結(jié)構(gòu)相同，尺寸相同。

將金屬鎖緊帽2、金屬密封圈3、密封膠圈a4分別套裝在管體端口玻璃1上，管體端口玻璃1插入金屬連接頭5內(nèi)端口的凹槽內(nèi)頂緊，在金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5之間加入一定數(shù)量的金屬密封圈3和密封膠圈a4，金屬密封圈3和密封膠圈a4成套出現(xiàn)，根據(jù)管體端口玻璃1預(yù)留的長度保證金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5可連接緊密即可，金屬鎖緊帽2與金屬連接頭5上有對應(yīng)的螺紋，通過螺紋固定。金屬連接頭5外端口的凹槽內(nèi)放置鏡片7，在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片7之間加裝密封膠圈6，起到調(diào)節(jié)和密封的作用；在金屬連接頭5外端口的凹槽與鏡片壓環(huán)8內(nèi)凹槽間加裝密封膠圈6和鏡片7，鏡片為硒化鋅材料的高透鏡，并通過螺絲將鏡片壓環(huán)8固定在金屬連接頭5外端口上，通過調(diào)整螺絲的松緊來調(diào)整鏡片7的角度；在鏡片壓環(huán)8外端口有螺紋，可安裝鏡片保護散熱帽9，起到保護和散熱作用，在輸出端鏡片保護散熱帽9中間留有通光孔，鏡片7換成反射效率高的硅鍍金反射鏡，其它結(jié)構(gòu)與輸出端相同。為了達(dá)到延長激光器的使用壽命的效果，增加儲氣量尤為關(guān)鍵，本發(fā)明采用直徑超過60毫米小于90毫米的硼化硅材料的儲氣管15。負(fù)電極10采用金屬管，機床精加工成圓筒形，圓筒內(nèi)留一臺階，用一個不銹鋼彈簧17一頭頂在金屬連接頭5上，另一頭頂在負(fù)電極10筒內(nèi)，并把負(fù)電極10筒套在放電管13的凸出部，借用負(fù)極彈簧17的壓力頂在放電管13和水套管14的連接處，并懸在放電管13口。負(fù)極電源線接在負(fù)極接線螺絲18上，并通過金屬連接頭5和不銹鋼負(fù)極彈簧17作為導(dǎo)體連接負(fù)電極10。正電極20用金屬管機床精加工成，有正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22，在其中間留有兩個相同材料的連接桿將正電極放電環(huán)21和正電極固定環(huán)22連接成一整體，在其末端的正電極固定環(huán)22有一個不閉合的開口，通過這個開口來吸收正電極固定環(huán)22卡在金屬連接頭5上的張力，在正電極放電環(huán)21上焊接貴金屬鉑環(huán)，用以減少濺射增加使用壽命。正極電源線接在正極接線螺絲19上，并通過金屬連接頭5作為導(dǎo)體連接正電極20。在反射端用一個硅橡膠材料制成的罩子罩住金屬鎖緊帽2、金屬連接頭5、鏡片保護散熱帽9這些金屬導(dǎo)電體。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡對本發(fā)明所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。