用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，特別涉及一種用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極，所述陽(yáng)電極為空心的筒體，所述陽(yáng)電極體包括有配合段和過(guò)渡段，所述配合段與激光器的陽(yáng)極室相配合，所述過(guò)渡段的其中一端部與所述配合段連接，所述過(guò)渡段的另一端部朝內(nèi)部逐漸收攏形成放電端，所述陽(yáng)電極的放電端與所述陽(yáng)極室的內(nèi)壁隔開設(shè)置，所述陽(yáng)電極的放電端還與水冷管的端部隔開設(shè)置。將放電端與陽(yáng)極室的內(nèi)壁以及水冷管的端部隔開設(shè)置，當(dāng)放電端放電時(shí)，放電端不會(huì)急劇的加熱陽(yáng)極室和水冷管上的局部位置，避免了在陽(yáng)極室和水冷管的局部位置產(chǎn)生高溫，減弱了對(duì)儲(chǔ)氣管的拉扯，進(jìn)而降低了對(duì)輸出鏡片和反射鏡片對(duì)齊精度的影響，保證了激光器的輸出精度。
【專利說(shuō)明】用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極。

【背景技術(shù)】
[0002]由于二氧化碳激光器有比較大的功率和比較高的能量轉(zhuǎn)換效率，譜線也比較豐富，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出，所以在工業(yè)、軍事、醫(yī)療、科研等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前的二氧化碳激光器，通常包括有放電管、套設(shè)在放電管外部的水冷管，套設(shè)在水冷管外部的儲(chǔ)氣管、分別設(shè)置在放電管兩端的陰電極和陽(yáng)電極、以及設(shè)置在儲(chǔ)氣管兩端的輸出窗和反射窗，反射窗包括有反射鏡片和反射鏡片冷卻裝置，輸出窗包括有輸出鏡片和輸出鏡片冷卻裝置，在放電管內(nèi)充以二氧化碳?xì)怏w和其它輔助氣體；當(dāng)在電極上加高電壓時(shí)，放電管中產(chǎn)生輝光放電，經(jīng)反射鏡片和輸出鏡片反射后形成激光束，從輸出鏡片中射出得到最終的激光束。
[0004]在激光器工作時(shí)，陽(yáng)電極不斷的放電使得陽(yáng)電極處具有較高的溫度，而目前的激光器中，其陽(yáng)電極處的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在放電管的一個(gè)端部設(shè)置有陽(yáng)極室，陽(yáng)極室一端與放電管和水冷管連接，另一端與儲(chǔ)氣管連接，陽(yáng)電極設(shè)置在陽(yáng)極室內(nèi)，陽(yáng)電極的外壁與陽(yáng)極室的內(nèi)壁緊密的貼合，實(shí)現(xiàn)對(duì)陽(yáng)電極的固定，通過(guò)長(zhǎng)期不斷的實(shí)踐研發(fā)，實(shí)用型新人發(fā)現(xiàn)，這種教科書式結(jié)構(gòu)的激光器具有著嚴(yán)重的不足，具體如下:
[0005]首先，從電極放電的物理特性看，在強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境下，陽(yáng)電極的放電部位通常是在其尖銳的尖端處，而陽(yáng)電極的尖端處就是其端部，所以在激光器工作時(shí)，陽(yáng)電極的放電通常是在其端部，而由于陽(yáng)電極的外壁與陽(yáng)極室內(nèi)壁緊密貼合，其端部的外壁也與陽(yáng)極室的內(nèi)壁緊密貼合，在陽(yáng)電極放電時(shí)，在其放電的部位會(huì)產(chǎn)生較高的溫度，所以使得陽(yáng)極室上與陽(yáng)電極的放電端部接觸的局部部位具有較高的溫度，使陽(yáng)極室發(fā)生不規(guī)則的變形，嚴(yán)重時(shí)，還可能導(dǎo)致陽(yáng)極室局部溫度過(guò)高而炸裂，而陽(yáng)極室在發(fā)生變形時(shí)又會(huì)拉扯儲(chǔ)氣管，由于儲(chǔ)氣管兩端設(shè)置有輸出鏡片和反射鏡片，所以在儲(chǔ)氣管被拉扯時(shí)，輸出鏡片和反射鏡片的對(duì)齊精度下降，進(jìn)而降低激光器的輸出精度；
[0006]另一方面，為了固定陽(yáng)電極，避免陽(yáng)電極在陽(yáng)極室內(nèi)滑動(dòng)，在裝配時(shí)，陽(yáng)電極靠近放電管的端部通常是抵在水冷管的端部，由于水冷管的阻擋，使得電極端部放電的部位并不均勻穩(wěn)定，即，在被水冷管端部緊密貼合的部位并不放電，而在與水冷管端部之間具有間隙的部位卻一直或者間歇性的放電，陽(yáng)電極內(nèi)壁也偶爾發(fā)生放電現(xiàn)象，由于這種不規(guī)律放電現(xiàn)象的存在，使得激光器所產(chǎn)生的激光束質(zhì)量并不穩(wěn)定，所以也直接導(dǎo)致了激光器產(chǎn)品質(zhì)量的下降。
[0007]所以，目前亟需一種既能夠使二氧化碳激光器有較高的輸出精度，又具有良好的輸出穩(wěn)定性的陽(yáng)電極。
[0008]實(shí)用型新內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有二氧化碳激光器的陽(yáng)電極存在的上述不足，提供了一種既能夠使二氧化碳激光器有較高的輸出精度，又具有良好的輸出穩(wěn)定性的陽(yáng)電極。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用型新采用的技術(shù)方案為:
[0011]一種用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極，所述陽(yáng)電極為空心的筒體，所述陽(yáng)電極包括有配合段和過(guò)渡段，所述配合段與激光器的陽(yáng)極室相配合，所述過(guò)渡段的其中一端部與所述配合段連接，所述過(guò)渡段的另一端部朝內(nèi)部逐漸收攏形成放電端，所述陽(yáng)電極的放電端與所述陽(yáng)極室的內(nèi)壁隔開設(shè)置，所述過(guò)渡段的其中一個(gè)端部與所述配合段所述陽(yáng)電極的放電端還與水冷管的端部隔開設(shè)置。將放電端與陽(yáng)極室的內(nèi)壁以及水冷管的端部隔開設(shè)置，當(dāng)放電端放電時(shí)，放電端不會(huì)急劇的加熱陽(yáng)極室和水冷管上的局部位置，避免了在陽(yáng)極室和水冷管的局部位置產(chǎn)生高溫，減弱了陽(yáng)極室和水冷管發(fā)生不規(guī)則變形的變形量，從而減弱了對(duì)儲(chǔ)氣管的拉扯，進(jìn)而降低了對(duì)輸出鏡片和反射鏡片對(duì)齊精度的影響，保證了激光器的輸出精度；并且，由于陽(yáng)電極的放電端與水冷管的端部隔開，所以放電端沒(méi)有被阻擋，使得放電端上的放電均勻，也保證了陽(yáng)電極放電的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了激光器輸出質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0012]作為優(yōu)選，所述過(guò)渡段與所述配合段平滑過(guò)渡連接。通過(guò)設(shè)置過(guò)渡段，過(guò)渡段與配合段平滑過(guò)渡連接，避免在陽(yáng)電極上出現(xiàn)除了端部以外的其他尖角，使得陽(yáng)電極的放電都在放電端，保證激光器輸出激光的質(zhì)量。
[0013]作為優(yōu)選，所述陽(yáng)電極上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通槽，所述通槽貫通所述配合段和過(guò)渡段。在陽(yáng)電極上設(shè)置通槽，使得陽(yáng)電極具有一定的彈性，在裝配時(shí)，先對(duì)陽(yáng)電極施力，使其發(fā)生彈性變形而直徑小于陽(yáng)極室的內(nèi)徑，將陽(yáng)電極插入陽(yáng)極室后，松開，使陽(yáng)電極壓在陽(yáng)極室內(nèi)壁。
[0014]作為優(yōu)選，所述配合段外壁的周長(zhǎng)等于所述陽(yáng)極室內(nèi)壁的周長(zhǎng)，當(dāng)配合段發(fā)生變形而使配合段上的通槽并攏時(shí)，所述過(guò)渡段以及放電端的通槽也被并攏。使得當(dāng)陽(yáng)電極被安裝在陽(yáng)極室內(nèi)后，陽(yáng)電極上的通槽被并攏，進(jìn)而使得陽(yáng)電極的放電端在圓周方向上是均勻而沒(méi)有缺口的，提聞了放電的穩(wěn)定性，提聞了激光器的穩(wěn)定性。
[0015]作為另一優(yōu)選，所述配合段的外壁的周長(zhǎng)小于所述陽(yáng)極室內(nèi)壁的周長(zhǎng)。配合段的外壁的周長(zhǎng)小于陽(yáng)極室內(nèi)壁的周長(zhǎng)，方便陽(yáng)電極的安裝。
[0016]作為優(yōu)選，所述放電端設(shè)置有倒角，使放電端在圓周上形成尖角。根據(jù)尖端放電的物理特性，在放電端設(shè)置尖角，進(jìn)一步的保證陽(yáng)電極的放電都在放電端，而避免在其他部位放電，進(jìn)而保證了激光器輸出激光束質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0017]本實(shí)用型新的用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極，由于陽(yáng)電極的放電端與陽(yáng)極室的內(nèi)壁以及水冷管的端部隔開設(shè)置，在陽(yáng)電極的放電端放電時(shí)，即使放電端具有較高的溫度，其溫度也是先傳到到陽(yáng)電極的配合段部分，再傳遞到陽(yáng)極室上，所以避免了在陽(yáng)極室和水冷管的局部位置上產(chǎn)生高溫，減弱了陽(yáng)極室和水冷管發(fā)生不規(guī)則的變形而拉扯儲(chǔ)氣管，所以保證了儲(chǔ)氣管上輸出鏡片和反射鏡片的對(duì)齊精度，進(jìn)而保證了激光器的輸出精度；同時(shí)，由于陽(yáng)電極的放電端未被遮擋，使得放電端上的放電均勻，也保證了陽(yáng)電極放電的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了激光器輸出質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0018]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用型新的有益效果是:
[0019]1、陽(yáng)電極的放電端與陽(yáng)極室的內(nèi)壁以及水冷管的端部隔開設(shè)置，當(dāng)放電端放電時(shí)，放電端不會(huì)急劇的加熱陽(yáng)極室和水冷管上的局部位置，避免了在陽(yáng)極室和水冷管的局部位置產(chǎn)生高溫，減弱了陽(yáng)極室和水冷管發(fā)生不規(guī)則變形的變形量，從而減弱了對(duì)儲(chǔ)氣管的拉扯，進(jìn)而降低了對(duì)輸出鏡片和反射鏡片對(duì)齊精度的影響，保證了激光器的輸出精度；
[0020]2、由于陽(yáng)電極的放電端未被遮擋，使得放電端上的放電均勻，也保證了陽(yáng)電極放電的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了激光器輸出質(zhì)量的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)二氧化碳激光器中陽(yáng)極室與陽(yáng)電極配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為采用了本實(shí)用型新陽(yáng)電極的二氧化碳激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為陽(yáng)極室與陽(yáng)電極配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用型新的陽(yáng)電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為圖4中A處的局部放大圖，
[0026]圖中標(biāo)記:1-儲(chǔ)氣管，2-水冷管，3-放電管，4-陽(yáng)電極，5-陰電極，6_放電端，7_過(guò)渡段，8-配合段,9-輸出鏡片，10-反射鏡片，11-通槽，12-凸起，13-尖角，14-陽(yáng)極室，15-陰極室。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用型新作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]為了使本實(shí)用型新的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用型新進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用型新，并不用于限定本實(shí)用型新。
[0029]實(shí)施例1
[0030]采用了本實(shí)用新型陽(yáng)電極的二氧化碳激光器，
[0031]如圖所示的一種具有新型陽(yáng)電極結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光器，所述陽(yáng)電極為空心的筒體，所述陽(yáng)電極4包括由外向內(nèi)依次套設(shè)的儲(chǔ)氣管1、水冷管2和放電管3，所述放電管3上布置有陽(yáng)電極4和陰電極5，所述放電管3上還設(shè)置有陽(yáng)極室14，所述陽(yáng)極室14為中空的筒狀，所述陽(yáng)極室14 一端與所述水冷管2連接，另一端與儲(chǔ)氣管I連接，所述陽(yáng)電極4設(shè)置在所述陽(yáng)極室14內(nèi)，所述陽(yáng)電極4上距離所述陰電極5較近的一端為放電端6，所述陽(yáng)電極4的放電端6與所述陽(yáng)極室14的內(nèi)壁隔開設(shè)置，所述陽(yáng)電極4的放電端6還與所述水冷管2的端部隔開設(shè)置。將放電端6與陽(yáng)極室14的內(nèi)壁以及水冷管2的端部隔開設(shè)置，當(dāng)放電端6放電時(shí)，放電端6不會(huì)急劇的加熱陽(yáng)極室14和水冷管2上的局部位置，避免了在陽(yáng)極室14和水冷管2的局部位置產(chǎn)生高溫，減弱了陽(yáng)極室14和水冷管2發(fā)生不規(guī)則變形的變形量，從而減弱了對(duì)儲(chǔ)氣管I的拉扯，進(jìn)而降低了對(duì)輸出鏡片9和反射鏡片10對(duì)齊精度的影響，保證了激光器的輸出精度。
[0032]作為優(yōu)選，所述陽(yáng)電極4為空心的筒體，所述陽(yáng)電極4包括有配合段8和過(guò)渡段7，所述配合段8與所述陽(yáng)極室14相配合，所述過(guò)渡段7的其中一端部與所述配合段8平滑過(guò)渡連接，所述過(guò)渡段7的另一端部朝內(nèi)部逐漸收攏形成所述陽(yáng)電極4的放電端6。通過(guò)設(shè)置過(guò)渡段7，過(guò)渡段7與配合段8平滑過(guò)渡，避免在陽(yáng)電極4上出現(xiàn)除了端部以外的其他尖角，使得陽(yáng)電極4的放電都在放電端6，保證激光器輸出激光的質(zhì)量。
[0033]作為優(yōu)選，所述陽(yáng)電極4上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通槽11，所述通槽11貫通所述配合段8和過(guò)渡段7。在陽(yáng)電極4上設(shè)置通槽11，使得陽(yáng)電極4具有一定的彈性，在裝配時(shí)，先對(duì)陽(yáng)電極4施力，使其發(fā)生彈性變形而直徑小于陽(yáng)極室14的內(nèi)徑，將陽(yáng)電極4插入陽(yáng)極室14后，松開，使陽(yáng)電極4壓在陽(yáng)極室14內(nèi)壁。
[0034]作為優(yōu)選，所述配合段8外壁的周長(zhǎng)等于所述陽(yáng)極室14內(nèi)壁的周長(zhǎng)，當(dāng)配合段8發(fā)生變形而使配合段8上的通槽11并攏時(shí)，所述過(guò)渡段7以及放電端6的通槽11也被并攏。使得當(dāng)陽(yáng)電極4被安裝在陽(yáng)極室14內(nèi)后，陽(yáng)電極4上的通槽11被并攏，進(jìn)而使得陽(yáng)電極4的放電端6在圓周方向上是均勻而沒(méi)有缺口的，提高了放電的穩(wěn)定性，提高了激光器的穩(wěn)定性。
[0035]作為另一優(yōu)選，所述配合段8的外壁的周長(zhǎng)小于所述陽(yáng)極室14內(nèi)壁的周長(zhǎng)。配合段8的外壁的周長(zhǎng)小于陽(yáng)極室14內(nèi)壁的周長(zhǎng)，方便陽(yáng)電極4的安裝。
[0036]作為優(yōu)選，所述陽(yáng)極室14內(nèi)壁上設(shè)置有阻擋所述陽(yáng)電極4的凸起12，所述凸起2與所述陽(yáng)電極4的過(guò)渡段7接觸時(shí)，放電端6不與水冷管接觸。通過(guò)設(shè)置凸起12，保證放電端6與水冷管2的端部隔開。
[0037]作為優(yōu)選，所述凸起12為環(huán)狀凸起12，所述凸起12的高度小于所述放電端6距離所述陽(yáng)極室14內(nèi)壁的距離。使凸起12與陽(yáng)電極4的接觸的位置位于過(guò)渡段7上，而沒(méi)有覆蓋住放電端6，使得放電端6上的各個(gè)位置能夠參與放電，進(jìn)一步的保證了放電端6上放電的均勻性，提高激光器的穩(wěn)定性。
[0038]作為另一優(yōu)選,所述凸起12為柱狀凸起12。將凸起12設(shè)置為柱狀凸起12,減小凸起12與陽(yáng)電極4接觸的面積，使得凸起12在起到阻擋陽(yáng)電極4的同時(shí)，又不過(guò)多覆蓋陽(yáng)電極4而影響陽(yáng)電極4本身的放電。
[0039]作為優(yōu)選，所述柱狀凸起12的高度小于所述放電端6距離所述陽(yáng)極室14內(nèi)壁的距離。避免柱狀凸起12阻擋放電端6而影響放電端6的放電，保證陽(yáng)電極4放電的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證激光器輸出激光束質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0040]作為優(yōu)選，所述放電端6設(shè)置有倒角，使放電端6在圓周上形成尖角13。根據(jù)尖端放電的物理特性，在放電端6設(shè)置尖角13，進(jìn)一步的保證陽(yáng)電極4的放電都在放電端6，而避免在其他部位放電，進(jìn)而保證了激光器輸出激光束質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0041]作為優(yōu)選，所述陰電極5與所述陽(yáng)電極4的結(jié)構(gòu)相同。將陰電極5的結(jié)構(gòu)設(shè)置為與陽(yáng)電極4相同，使得陰電極5同樣具有上述陽(yáng)電極4所具有的有益效果，進(jìn)一步的提高了激光器的輸出精度和輸出質(zhì)量。
[0042]凡在本實(shí)用型新的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用型新的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于二氧化碳激光器的新型陽(yáng)電極，其特征在于，所述陽(yáng)電極為空心的筒體，所述陽(yáng)電極包括有配合段和過(guò)渡段，所述配合段與激光器的陽(yáng)極室相配合，所述過(guò)渡段的其中一端部與所述配合段連接，所述過(guò)渡段的另一端部朝內(nèi)部逐漸收攏形成放電端，所述陽(yáng)電極的放電端與所述陽(yáng)極室的內(nèi)壁隔開設(shè)置，所述陽(yáng)電極的放電端還與水冷管的端部隔開設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)電極，其特征在于，所述過(guò)渡段與所述配合段平滑過(guò)渡連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)電極，其特征在于，所述陽(yáng)電極上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通槽，所述通槽貫通所述配合段和過(guò)渡段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)電極，其特征在于，所述配合段外壁的周長(zhǎng)等于所述陽(yáng)極室內(nèi)壁的周長(zhǎng)，當(dāng)配合段發(fā)生變形而使配合段上的通槽并攏時(shí)，所述過(guò)渡段以及放電端的通槽也被并攏。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)電極，其特征在于，所述配合段的外壁的周長(zhǎng)小于所述陽(yáng)極室內(nèi)壁的周長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的陽(yáng)電極，其特征在于，所述放電端設(shè)置有倒角，使放電端在圓周上形成尖角。
【文檔編號(hào)】H01S3/038GK204012173SQ201420436154
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】殷衛(wèi)援 申請(qǐng)人:成都微深科技有限公司