專利名稱：多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體激光器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分 配器裝置，適用于高功率高重頻脈沖氣體激光器和多路通道火花開關(guān)氣體激光器。
背景技術(shù)：
多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置是脈沖氣體激光器的重要部件，對(duì)于多 路通道火花開關(guān)氣體激光器或是脈沖氣體激光器，需要設(shè)計(jì)合適的高壓納秒脈沖發(fā)生分配 器裝置予以技術(shù)支持，特別是多路通道火花開關(guān)脈沖氣體激光器對(duì)高壓納秒脈沖觸發(fā)放電 的要求更加苛刻，不但要使激光器的多個(gè)通道的球隙火花開關(guān)的放電電極在瞬時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定 的打開放電傳輸高壓納秒脈沖，同時(shí)還必須保證多個(gè)球隙火花開關(guān)的放電電極在瞬時(shí)間打 開和關(guān)斷放電脈沖的同步性。這是高功率氣體激光器或脈沖氣體激光器獲得高功率激光輸 出和高光束質(zhì)量輸出的必要條件之一，也是高功率脈沖氣體激光器多通道同步穩(wěn)定工作較 難解決的技術(shù)關(guān)鍵問題，更是設(shè)計(jì)高功率脈沖氣體激光器所必須考慮的重要因素和內(nèi)容。因此，提供一種既能夠使高功率脈沖氣體激光器獲得多路的高壓納秒脈沖信號(hào)輸 入，又能夠保證多個(gè)通道球隙火花開關(guān)在瞬時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步觸發(fā)并穩(wěn)定工作的多路輸出高壓 納秒脈沖發(fā)生分配器裝置勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，既能夠使高 功率脈沖氣體激光器獲得多路的高壓納秒脈沖信號(hào)輸入，又能夠保證多個(gè)通道球隙火花開 關(guān)在瞬時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步觸發(fā)并穩(wěn)定工作；同時(shí)，該裝置具有工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，包括多個(gè)接線端子、多根同軸電纜、旋 轉(zhuǎn)定位盤、電纜固定盤、外套筒體、絕緣筒體、導(dǎo)電接觸片、左放電電極座、進(jìn)氣氣嘴、左球隙 電極、排氣氣嘴、右球隙電極和右放電電極座；上述多個(gè)接線端子對(duì)應(yīng)連接在多根同軸電纜的頂端，多根同軸電纜固定在電纜固 定盤上；旋轉(zhuǎn)定位盤設(shè)有外螺紋，并通過外螺紋旋入外套筒體的頂端；絕緣筒體嵌套于外 套筒體的內(nèi)部；電纜固定盤的外徑與絕緣筒體的外徑相同，電纜固定盤通過旋轉(zhuǎn)定位盤被 壓緊并固定于絕緣筒體的頂端；導(dǎo)電接觸片的一端安裝在同軸電纜的底端，另一端與左放 電電極座連接；上述左球隙電極固定在左放電電極座的中心位置，右球隙電極固定在右放電電極 座的中心位置；左放電電極座和右放電電極座分別通過外螺紋固定在絕緣筒體的內(nèi)壁上， 使得左球隙電極和右球隙電極均處于整個(gè)裝置的中軸線上，并保持有3 5mm的距離；左球 隙電極、左放電電極座、右球隙電極、右放電電極座之間的間隙與絕緣筒體的內(nèi)壁共同構(gòu)成 密閉氣體放電腔室；進(jìn)氣氣嘴和排氣氣嘴對(duì)稱設(shè)置在外套筒體上；右放電電極座的底端設(shè)
3有空腔，用于右放電電極座通過傳輸線連接外部高壓納秒脈沖源設(shè)備。本發(fā)明多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置的工作原理是將外部設(shè)備的高 壓納秒脈沖源通過傳輸線連接到右放電電極座上，放電腔室內(nèi)充以惰性氣體并且使其進(jìn)行 循環(huán)，高壓納秒脈沖通過左、右球隙電極的瞬時(shí)間打開放電，將放電脈沖經(jīng)導(dǎo)電接觸片、同 軸電纜和接線端子迅速傳輸?shù)蕉嗤ǖ篱_關(guān)、多個(gè)分立通道開關(guān)或多路脈沖氣體激光器，使 它們同步啟動(dòng)放電工作。本發(fā)明的有益效果是該裝置可以使高壓納秒脈沖分多路輸出給高功率脈沖氣體 激光器的多通道開關(guān)、多個(gè)分立通道開關(guān)或多路脈沖氣體激光器同步工作；該裝置結(jié)構(gòu)緊 湊，同步放電穩(wěn)定可靠，便于維修、調(diào)換與安裝，能夠保證氣體激光器系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn) 行工作；適用于高功率多路通道火花開關(guān)氣體激光器和脈沖氣體激光器。


圖1為本發(fā)明多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置的剖視圖。圖2為本發(fā)明多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置的左視圖。圖中1、接線端子，2、同軸電纜，3、旋轉(zhuǎn)定位盤，4、電纜固定盤，5、外套筒體，6、絕 緣筒體，7、導(dǎo)電接觸片，8、左放電電極座，9、左密封膠片，10、進(jìn)氣氣嘴，11、左球隙電極，12、 右密封膠片，13、排氣氣嘴，14、右球隙電極，15、右放電電極座，16、密閉氣體放電腔室，17、 凹形槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置包括多個(gè)接線端 子1、同軸電纜2、旋轉(zhuǎn)定位盤3、電纜固定盤4、外套筒體5、絕緣筒體6、導(dǎo)電接觸片7、左放 電電極座8、左密封膠片9、進(jìn)氣氣嘴10、左球隙電極11、右密封膠片12、排氣氣嘴13、右球 隙電極14和右放電電極座15。本發(fā)明裝置的整體為一長(zhǎng)圓體結(jié)構(gòu)，沿外套筒體5內(nèi)孔中滑動(dòng)裝有絕緣筒體6，外 套筒體5近中間部位的壁上對(duì)稱加工直徑為M8的通螺孔，分別將進(jìn)氣氣嘴10和排氣氣嘴 13安裝在M8通螺孔上，外套筒體5、進(jìn)氣氣嘴10和排氣氣嘴13均采用H62黃銅材料制作， 絕緣筒體6采用聚四氟乙烯材料制作。絕緣筒體6內(nèi)孔的左、右內(nèi)壁上加工有M76的內(nèi)螺紋和6mm寬的凹槽，絕緣筒體6 近中間部的壁上對(duì)稱開有直徑為5mm的通孔，作為工作氣體的循環(huán)通道；將左密封膠片9、 右密封膠片12分別裝入絕緣筒體6內(nèi)孔端壁的凹槽內(nèi)，將加工有M76外螺紋的左放電電極 座8和右放電電極座15分別裝入絕緣筒體6的M76內(nèi)螺紋上，并旋緊壓實(shí)左密封膠片9和 右密封膠片12，在左放電電極座8的直徑為IOmm的內(nèi)孔中心位置上裝有直徑為IOmm的左 球隙電極11，在右放電電極座15的直徑為IOmm的內(nèi)孔中心位置上裝有直徑為IOmm的右球 隙電極14，左球隙電極11和右球隙電極14均處于整個(gè)裝置的中軸線上，并保持有3 5mm 的距離。右放電電極座15的底端設(shè)有空腔，用于右放電電極座15通過傳輸線連接至外部 高壓納秒脈沖源。左放電電極座8和右放電電極座15均采用H62黃銅材料制作，左密封膠 片9和右密封膠片12均采用橡膠板制作，左球隙電極11和右球隙電極14均采用鈰鎢合金材料制作。通過將左密封膠片9和右密封膠片12、左放電電極座8和右放電電極座15按順序 分別裝入絕緣筒體6內(nèi)壁上加工有M76的內(nèi)螺紋上，并旋緊壓實(shí)左密封膠片9和右密封膠 片12后的結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)成一個(gè)密閉氣體放電腔室16，這個(gè)腔室的工作氣體與大氣相隔離， 且具有非常高的氣密性，并通過進(jìn)氣氣嘴10和排氣氣嘴13的氣管連接外部設(shè)備將工作氣 體及時(shí)進(jìn)行循環(huán)更換，構(gòu)成一個(gè)密閉循環(huán)的工作氣體通道。進(jìn)氣氣嘴10和排氣氣嘴13連 接外部設(shè)備的氣管采用PVC塑料管制作。外套筒體5左端的內(nèi)孔壁上加工有M90的內(nèi)螺紋，在旋轉(zhuǎn)定位盤3上加工有多個(gè) (本實(shí)施例為20個(gè))直徑為17mm按順序排列的通孔，將每根同軸電纜2的一端部絕緣體的 聚乙烯加工成M16外螺紋狀，再將每根同軸電纜2的兩個(gè)端部的芯線上分別釬焊上接線端 子1和導(dǎo)電接觸片7，將電纜固定盤4上加工多個(gè)(本實(shí)施例為20個(gè))M16按順序排列的內(nèi) 螺紋，并用螺釘將電纜固定盤4緊固在旋轉(zhuǎn)定位盤3上，然后將多根同軸電纜2分別裝在電 纜固定盤4上，再將帶有外螺紋的旋轉(zhuǎn)定位盤3裝入外套筒體5的M90內(nèi)螺紋上，并使多個(gè) 導(dǎo)電接觸片7與左放電電極座8的端面緊密接觸，將高壓納秒脈沖達(dá)到近無阻抗的傳輸給 高功率脈沖氣體激光器的多通道開關(guān)同步觸發(fā)工作。同軸電纜2采用SYV-19的標(biāo)準(zhǔn)電纜 材料制作，旋轉(zhuǎn)定位盤3采用H62黃銅材料制作，接線端子1采用具有彈性的錫青銅片材料 制作。密閉氣體放電腔室16因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的非常緊湊，將絕緣筒體6內(nèi)壁在密閉氣體放電 腔室16的部分加工成絕緣子形狀的凹形槽17，其目的是加長(zhǎng)漏電距離，防止高壓放電時(shí)發(fā) 生爬電現(xiàn)象造成短路。凹形槽17的寬度設(shè)計(jì)為3mm 6mm。本發(fā)明多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置可導(dǎo)通幾十至幾百安培的大電 流和幾十千伏的高電壓傳輸，放電時(shí)間的分散性優(yōu)于0. 5ns，為高功率脈沖氣體激光器技術(shù) 研究提供了理想的脈沖觸發(fā)裝置，且具有工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。該裝置可以使高壓 納秒脈沖分多路輸出給高功率脈沖氣體激光器的多通道開關(guān)、多個(gè)分立通道開關(guān)或多路脈 沖氣體激光器同步工作。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)緊湊，同步放電穩(wěn)定可靠，便于維修、調(diào)換與安 裝，能夠保證氣體激光器系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行工作，本發(fā)明的多路輸出高壓納秒發(fā)生裝 置具有技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低、體積相對(duì)較小緊湊等優(yōu)點(diǎn)。適用于高功率多路通道火花 開關(guān)氣體激光器和脈沖氣體激光器。
權(quán)利要求
1.多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，其特征在于，該裝置包括多個(gè)接線端子 ⑴、多根同軸電纜⑵、旋轉(zhuǎn)定位盤⑶、電纜固定盤⑷、外套筒體(5)、絕緣筒體(6)、導(dǎo)電 接觸片(7)、左放電電極座(8)、進(jìn)氣氣嘴(10)、左球隙電極(11)、排氣氣嘴(13)、右球隙電 極(14)和右放電電極座(15)；上述多個(gè)接線端子(1)對(duì)應(yīng)連接在多根同軸電纜O)的頂端，多根同軸電纜O)固定 在電纜固定盤(4)上；旋轉(zhuǎn)定位盤C3)設(shè)有外螺紋，并通過外螺紋旋入外套筒體(5)的頂 端；絕緣筒體(6)嵌套于外套筒體( 的內(nèi)部；電纜固定盤(4)的外徑與絕緣筒體(6)的外 徑相同，電纜固定盤(4)通過旋轉(zhuǎn)定位盤C3)被壓緊并固定于絕緣筒體(6)的頂端；導(dǎo)電接 觸片(7)的一端安裝在同軸電纜(2)的底端，另一端與左放電電極座⑶連接；上述左球隙電極(11)固定在左放電電極座(8)的中心位置，右球隙電極(14)固定在 右放電電極座(1 的中心位置；左放電電極座(8)和右放電電極座(1 分別通過外螺紋 固定在絕緣筒體(6)的內(nèi)壁上，使得左球隙電極(11)和右球隙電極(14)均處于整個(gè)裝置 的中軸線(00')上，并保持有3 5mm的距離；左球隙電極(11)、左放電電極座(8)、右球 隙電極(14)、右放電電極座(15)之間的間隙與絕緣筒體(6)的內(nèi)壁共同構(gòu)成密閉氣體放 電腔室(16)；進(jìn)氣氣嘴(10)和排氣氣嘴(1 對(duì)稱設(shè)置在外套筒體( 上；右放電電極座 (15)的底端設(shè)有空腔，用于右放電電極座(15)通過傳輸線連接外部高壓納秒脈沖源設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，其特征在于，所述 密閉氣體放電腔室(16)位于絕緣筒體(6)的中部位置，絕緣筒體(6)在此中部位置的內(nèi)壁 上設(shè)置有絕緣子形狀的凹形槽(17)。
3.如權(quán)利要求1所述的多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，其特征在于，該裝 置還包括左密封膠片(9)和右密封膠片(12)，所述密閉氣體放電腔室(16)的兩側(cè)分別通過 左密封膠片(9)和右密封膠片(1 密封，左密封膠片(9)被左放電電極座(8)壓緊在絕緣 筒體(6)的凹槽內(nèi)，右密封膠片(12)被右放電電極座(15)壓緊在絕緣筒體(6)的凹槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置，其特征在于，所述 外套筒體( 和絕緣筒體(6)的中部位置兩側(cè)對(duì)稱地開有通孔，一側(cè)通孔連接進(jìn)氣氣嘴 (10)，另一側(cè)通孔連接排氣氣嘴(13)。
全文摘要
多路輸出的高壓納秒脈沖發(fā)生分配器裝置屬于氣體激光器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括接線端子、同軸電纜、旋轉(zhuǎn)定位盤、電纜固定盤、外套筒體、絕緣筒體、導(dǎo)電接觸片、左放電電極座、進(jìn)氣氣嘴、左球隙電極、排氣氣嘴、右球隙電極和右放電電極座；將高壓納秒發(fā)生器的脈沖信號(hào)接入右放電電極座上，由裝置的左、右球隙電極的瞬時(shí)間放電，經(jīng)左放電電極座和同軸電纜等的傳輸，使高壓納秒脈沖信號(hào)分多路輸出給高功率脈沖氣體激光器的多通道開關(guān)或多路脈沖氣體激光器同步工作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，同步放電穩(wěn)定可靠，便于維修、調(diào)換與安裝，能夠保證氣體激光器系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行工作。
文檔編號(hào)H01S3/09GK102118003SQ201010613618
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者耿玉民, 郭勁 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所