一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器制造技术

本发明专利技术涉及激光器技术领域，具体涉及一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器，包括储气管、反射窗和输出窗，所述反射窗和输出窗分别布置在所述储气管的两端，所述储气管内套设有水冷管，所述水冷管内套设有放电管，所述放电管两端分别设置有第一电极，所述放电管的中部设置有第二电极，所述第一电极和所述第二电极的极性相反,所述第一电极和第二电极分别与外部电源连接。本发明专利技术的激光器，而较传统激光器而言，由于并未增加阴电极和阳电极之间的距离，所以在使用时，不需要增加电源电压，进而，使得在不对目前电源提出新的要求下，成本的提高了激光器的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及激光器
，具体涉及一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器，包括储气管、反射窗和输出窗，所述反射窗和输出窗分别布置在所述储气管的两端，所述储气管内套设有水冷管，所述水冷管内套设有放电管，所述放电管两端分别设置有第一电极，所述放电管的中部设置有第二电极，所述第一电极和所述第二电极的极性相反,所述第一电极和第二电极分别与外部电源连接。本专利技术的激光器，而较传统激光器而言，由于并未增加阴电极和阳电极之间的距离，所以在使用时，不需要增加电源电压，进而，使得在不对目前电源提出新的要求下，成本的提高了激光器的输出功率。【专利说明】一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器
本专利技术涉及激光器
，具体涉及一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器。
技术介绍
由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，所以在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。 目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管，套设在水冷管外部的储气管、分别设置在放电管两端的阴电极和阳电极、以及设置在储气管两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其它辅助气体，当在放电管两端的电极上加高电压时，阳电极和阴电极之间放电，在放电管内产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束。 公知的，上述结构的二氧化碳激光器，其输出功率与放电管长度成正比，更准确的说是与阴电极和阳电极之间的距离呈正比，所以，为了得到较高的输出功率，目前的二氧化碳激光器通常都设计为细长结构。 为了进一步的提高激光器的输出功率，通常做法是进一步的增加放电管的长度，以增大阴电极与阳电极之间的距离，但是，在实际生产过程中，专利技术人发现，采用这种方式来增加激光器的功率，对于实际生产并不适用，具体为，一方面，当阴电极和阳电极之间的距离增大时，阴电极与阳电极之间的放电难度就急剧增大，为了满足放电要求，就必须提高电源电压，而目前的激光器为了获得较大的输出功率，其长度基本已经达到常规电源电压要求的极限，若要再进一步的增加阴电极与阳电极之间的距离，那么必然需要采用更高电压的电源，这种需求，直接就限制了二氧化碳激光器的使用环境，对于使用企业而言，则需要投入大量的成本以提高原有电源的电压；另一方面，当大幅度提高激光器的阳电极和阴电极上施加的电压后，激光器本身的安全性和可靠性降低，给生产带来严重的危险隐患。 所以，为了避免上述问题，目前采用的通常方法是将二氧化碳激光器设计为折叠结构，这种折叠结构的激光器具有多个放电管，各个放电管之间通过设置折射镜片将各个放电管内产生的激光束汇集到一起然后输出。这种结构的激光器，虽然在提高输出功率的情况下对电源电压不会提出新的要求，但是其结构复杂，特别是折射镜片安装位置和角度要求高，极大的提高了激光器的生产成本,并且由于其精密性的要求,也是其质量可靠性不足的隐患。 所以，基于上述，目前亟需一种既能够不对目前电源提出新的要求，又具有简单结构，并且能够显著提高输出功率的二氧化碳激光器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对目前二氧化碳激光器存在的上述不足，提供一种既能够不对目前电源提出新的要求，又具有简单的结构，并且能够显著提高输出功率的二氧化碳激光器。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器，包括储气管、反射窗和输出窗，所述反射窗和输出窗分别布置在所述储气管的两端，所述储气管内套设有水冷管，所述水冷管内套设有放电管，所述放电管两端分别设置有第一电极，所述放电管的中部设置有第二电极，所述第一电极和所述第二电极的极性相反，所述第一电极和第二电极分别与外部电源连接。当在第一电极和第二电极上施加电压时，由于第一电极和第二电极的极性相反，第一电极与第二电极之间放电，由于放电管的两端都设置有第一电极，而第二电极设置在放电管的中部，所以，第二电极与两侧的第一电极之间都同时放电，所以直接提高了激光器的输出功率，而较传统激光器而言，由于并未增加阴电极和阳电极之间的距离，所以在使用时，不需要增加电源电压，进而，使得在不对目前电源提出新的要求下，显著提高了激光器的输出功率；另外，由于两个第一电极和第二电极分别与外部电源连接，使得第二电极与两侧的第一电极之间的放电都是独立进行的，也就是说，当其中一侧的第一电极出现故障而无法正常工作时，位于另一侧的第一电极与第二电极之间依然能够正常的放电而使激光器正常工作，如此也就提高了激光器的可靠性；同时，也使得本专利技术的激光器具有两种输出功率，当需要较小的激光输出功率时，只需要让其中一个第一电极和第二电极之间正常放电即可，而在需要较大的激光输出功率时，两个第一电极同时与第二电极放电，即可实现，增加了激光器的使用范围。 作为优选，所述第一电极为阴电极，所述第二电极为阳电极。在激光器工作时，阳电极为高电位，而阴电极为低电位，在激光器中，两个第一电极分别靠近反射窗和输出窗，而第二电极位于水冷管的中部，所以，将第一电极设置为阴电极，而第二电极为阳电极，使第一电极处为低电位，而第二电极设置为高电位，避免在靠近反射窗和输出窗的位置出现高电位，也就避免了第一电极对激光器外部放电的危险，而高电位的第二电极位于距离激光器端部较远的中间部位，使得第一电极与第二电极之间的放电稳定，进而保证了激光器工作状态时放电的稳定性，在保证激光器输出激光质量的同时，还提高了激光器的安全性倉泛作为优选，所述放电管上与所述第二电极对应部分断开，其断开端向所述水冷管内壁延伸，并与所述水冷管的内部封闭连接，形成第一封闭端和第二封闭端，将所述水冷管分割成第一水冷管和第二水冷管，所述第一封闭端与第二封闭端之间形成容纳所述第二电极的电极室，所述第一封闭端与第二封闭端之间的距离与所述第二电极的长度相配合。在放电管的中部设置隔断水冷管的电极室，第二电极被设置在电极室内，首先是保证了第二电极能够被安全可靠的安装，另外，更重要的是，由于电极室的内径要大于放电管的内径，当第二电极被设置在电极室内之后，可以避免第二电极阻挡放电管内激光束反射的路径，保证激光器的输出质量；而且，由于水冷管被分为第一水冷管和第二水冷管，第一水冷管和第二水冷管形成单独的冷却系统，能够良好的冷却放电管；同时，专利技术人在实际生产过程中发现，当电极温度过低时，将直接削弱其放电效率，所以在本申请中，由于电极室的外侧并未包覆有水冷管，而只是在两端与水冷管连接，也就是说，第二电极设置在电极室内之后，第二电极的外壁并不会被水冷管包围而进行降温，只是在两端部靠近水冷管的位置被冷却，这种冷却方式，在保证第二电极不会具有过高温度的同时，又避免了第二电极被过度冷却而导致其放电效率下降，所以也进一步的保证了激光器的质量。 作为优选，所述第一水冷管上设置有与之连通的第一进水管和第一出水管，所述第二水冷管上设置有与之连通的第二进水管和第二出水管，所述第一进水管与所述第二出水管之间的距离为所述水冷管长度的1/2，所述第一进水管与所述水冷管其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直腔式超长分段放电的二氧化碳激光器，包括储气管、反射窗和输出窗，所述反射窗和输出窗分别布置在所述储气管的两端，所述储气管内套设有水冷管，所述水冷管内套设有放电管，其特征在于，所述放电管两端分别设置有第一电极，所述放电管的中部设置有第二电极，所述第一电极和所述第二电极的极性相反,所述第一电极和第二电极分别与外部电源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷卫援，
申请(专利权)人：成都微深科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51