專利名稱：軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體激光器放電管，特別是放電管的進(jìn)氣接頭。
快速軸流二氧化碳激光器是近年來(lái)廣泛應(yīng)用于工具生產(chǎn)的一種大功率激光器，這種激光器的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是如何在放電管中形成湍流流動(dòng)，特別是在氣體放電電極附近形成湍流，這對(duì)于維持氣體均勻、穩(wěn)定的輝光放電有著至關(guān)重要的作用。如果在放電電極附近氣體流動(dòng)為層流，則氣體在較大的放電電流下就會(huì)由輝光放電轉(zhuǎn)變?yōu)榛」夥烹?，從而完全破壞氣體的激勵(lì)狀態(tài)，使激光器無(wú)法工作。因此在電極附近區(qū)域造成氣體的湍流流動(dòng)是很多人研究的課題。德國(guó)杜塞爾多夫大學(xué)的S.MuIIer等在氣體放電管進(jìn)氣口接頭內(nèi)加裝一些障礙物使氣體受到阻力，造成擾動(dòng)，形成湍流。還有一些國(guó)家的研究者采用螺旋導(dǎo)流裝置、螺旋擾動(dòng)裝置等在放電管進(jìn)口接頭處造成湍流，但都由于工藝復(fù)雜，未能得到廣泛地應(yīng)用，以至目前大多數(shù)快速軸流二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭都不加任何湍流裝置。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能有效地在放電電極附近形成氣體湍流流動(dòng)的放電管進(jìn)氣接頭。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，它包括放電電極、放電電極腔體、放電管、進(jìn)氣管道等部分，它的基本改進(jìn)之處是在放電電極腔體與進(jìn)氣管道的接頭處有一進(jìn)氣腔體，該進(jìn)氣腔體的下邊緣與進(jìn)氣管道的側(cè)壁相連，中部和上部逐漸向中間收縮，并伸入放電電極腔體中，形成一個(gè)下部大，上部小的上端封閉的空腔結(jié)構(gòu)或類錐形空腔結(jié)構(gòu)，在該進(jìn)氣腔體伸入放電電極腔體的上部開(kāi)有兩個(gè)噴氣圓孔，該噴氣圓孔分別朝向兩側(cè)的放電電極腔體，在兩側(cè)的放電電極腔體中放置有放電電極。
上述二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，所述進(jìn)氣腔體由兩片導(dǎo)流板，進(jìn)氣管道壁和兩片接板構(gòu)成，頂部由另一擋板構(gòu)成；所述導(dǎo)流板的下邊緣與進(jìn)氣管道的側(cè)壁相接，上部向中間傾斜并伸入放電電極腔體；所述頂部擋板與導(dǎo)流板上邊緣相接，為半圓柱面形狀；所述的擋板側(cè)壁位于放電電極腔體之中，分別在導(dǎo)流板的兩側(cè)并與之相接，該擋板中央的噴氣圓孔。
上述二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，所述頂部擋板的半圓柱面的直徑與噴氣圓孔的直徑相等，其數(shù)值為放電電極腔體直徑的1/4-1/2。
上述二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，所述放電電極置于兩側(cè)的放電電極腔體中，每側(cè)6-8個(gè)，沿腔體圓周均布。
上述二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，所述放電電極腔體與放電管的連接處為一圓錐形縮口。
由于采取上述結(jié)構(gòu)，氣體在沿進(jìn)氣管道進(jìn)入放電電極腔體時(shí)，先被逐漸壓縮，當(dāng)從噴氣圓孔中噴出后體積突然膨脹，然后再經(jīng)壓縮后進(jìn)入放電管，這樣就使得在放電電極腔體的放電電極附近和放電管中的氣體形成湍流流動(dòng)，從而有效地改善放電穩(wěn)定性，使放電的穩(wěn)定性大為增加，提高了激光器的注入功率和輸出功率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，易于推廣和應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳述

圖1是本實(shí)用新型放電管進(jìn)氣接頭結(jié)構(gòu)的B-B剖面示意圖；圖2是本實(shí)用新型放電管進(jìn)氣接頭結(jié)構(gòu)的A-A剖面示意圖。
從圖中可以看到進(jìn)氣管道8與放電電極腔體10成T型連結(jié)，導(dǎo)流板2從進(jìn)氣管道8伸入放電電極腔體10，導(dǎo)流板上部由半圓柱面形的擋板3連接，導(dǎo)流板兩側(cè)是擋板4，擋板4豎置于放電電極腔體10的橫截面上，中央是噴氣圓孔11。放電電板腔體10與放電管6接口處為一圓錐形縮口7，并由法蘭盤(pán)與放電管6接口處有密封圈9。
在激光器工作時(shí)，氣體從圖中所示的進(jìn)氣口1進(jìn)入，經(jīng)兩個(gè)導(dǎo)流板2和進(jìn)氣管道8構(gòu)成的流道向上流動(dòng)。由于流道的橫截面積逐漸增大。到達(dá)頂部時(shí)氣流被擋板3阻擋而被迫轉(zhuǎn)向，氣流通過(guò)封堵在導(dǎo)流板2兩側(cè)的擋板4上的噴氣圓孔11進(jìn)入放電電極腔體10，當(dāng)氣體從噴氣圓孔噴出后，體積突然膨脹，造成放電電極腔體10內(nèi)氣流紊亂，形成湍流，從而使放電電極腔體10中的放電電極5處于湍流環(huán)境下放電，提高了放電的穩(wěn)定性。放電電極5分置于擋板4兩側(cè)的放電電極腔體10中，每側(cè)6個(gè)，沿放電電極腔體圓周均勻分布在放電電極腔體10內(nèi)形成湍流的氣體經(jīng)圓錐形收縮口7再次被壓縮流入放電管6，這樣，在氣體進(jìn)入放電管初期就已形成湍流，放電穩(wěn)定性大大提高。
權(quán)利要求1．一種軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，它包括放電電極[5]，放電電極腔體[10]、放電管[6]、進(jìn)氣管道[8]等幾部分，其特征在于在放電電極腔體[10]與進(jìn)氣管道[8]的接頭處有一進(jìn)氣腔體，該進(jìn)氣腔體的下邊緣與進(jìn)氣管道[8]的側(cè)壁相連，中部和上部逐漸向中間收縮，并伸入放電電極腔體[10]中，形成一個(gè)下部大、上部小的上端封閉的空腔結(jié)構(gòu)或類錐形空腔結(jié)構(gòu)，在該進(jìn)氣腔體伸入放電電極腔體[10]的上部開(kāi)有兩個(gè)噴氣圓孔[11]，該噴氣圓孔[11]分別朝向兩側(cè)的放電電極腔體[10]，在兩側(cè)的放電電極腔體[10]中放置放電電極[5]。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器放電管進(jìn)氣接頭，其特征在于所述進(jìn)氣腔體由兩片導(dǎo)流板[2]、進(jìn)氣管道壁[8]和兩片擋板[4]構(gòu)成，頂部由擋板[3]構(gòu)成；所述導(dǎo)流板[2]的下邊緣與進(jìn)氣管道[8]的側(cè)壁相接，上部向中間傾斜并伸入放電電極腔體[10]；所述擋板[3]的形狀為半圓柱面，與導(dǎo)流板上邊緣吻接；所述擋板[4]位于放電電極腔體[10]之中，分別在導(dǎo)流板[2]的兩側(cè)并與之相接。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，其特征在于所述頂部擋板的半圓柱面的直徑與噴氣圓孔的直徑相等，其數(shù)值為放電電極腔體直徑的1/4-1/2。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，其特征在于放電電極[5]置于放電電極腔體中，每側(cè)6-8個(gè)，沿腔體圓周均布。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭，其特征在于放電電極腔體[10]與放電管[6]的連接處為一圓錐形縮口[7]。
專利摘要一種軸流式二氧化碳激光器放電管進(jìn)氣接頭,它包括放電電極、電極腔體、放電管、進(jìn)氣管道等部分,它是在放電電極腔體和進(jìn)氣管道連接處安置一進(jìn)氣腔體,該腔體為下部大、上部小的上端封閉的空腔結(jié)構(gòu),該進(jìn)氣腔體上部設(shè)有向放電電極腔體噴氣的圓孔,氣體經(jīng)進(jìn)氣腔體壓縮后由噴氣圓孔噴出后急速膨脹,再壓入放電管,形成湍流,以提高放電穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01S3/02GK2327098SQ9820116
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1998年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月17日
發(fā)明者謝占武, 趙治國(guó), 康建章 申請(qǐng)人:河北省科學(xué)院激光研究所