一种分体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器制造技术

本实用新型专利技术公开一种分体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器，其中分体式折射镜绝缘冷却结构包括由陶瓷材料制造的外壳和水冷块，外壳的一端敞开、另一端的两侧对称且互成90°的成型有两个冷却壁；冷却壁的内表面均成型有热交换面，冷却壁外表面均固定安装有水冷块，水冷块内部设置有水冷腔，水冷块设置有与水冷腔连通的冷却液进口和冷却液出口，冷却液进口和冷却液出口均安装有管接头。其中折叠式二氧化碳激光器包括储气罐、折叠放置的至少两个放电管和使放电管串接的光路折射装置，光路折射装置均配置与上述的分体式折射镜绝缘冷却结构。本实用新型专利技术结构简单、设计合理，不但制造简单、可靠耐用，还能够有效的提高散热效率和冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种分体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器
本技术涉及激光器领域，特别涉及一种分体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器。
技术介绍
二氧化碳激光由于具有功率大、转换效率高、光学质量高、相干性好等优点，被广泛的应用在材料加工、医疗辅助、军事武器、环境测量等领域。产生二氧化碳激光的装置是二氧化碳激光器。二氧化碳激光器是分子气体激光器，它是通过分子能级间的跃迁产生激发振荡的一种激光器。按照封装方式分类，二氧化碳激光器可分为流动型和封离型两种，目前的封离型二氧化碳激光器通常包括激光管外壳、储气室、放电管、套设在放电管外部的水冷套、设置在放电管两端的电极、以及设置在激光管外壳两端的谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜。在工作时，需要在放电管电极上施加高压，放电管中气体分子经过一系列复杂过程发生能级跃迁，激发出某些固定波长的激光，经谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜反射后形成激光束，从输出镜片中射出。静态直流高压放电的管状二氧化碳激光器要获得数百瓦或以上的激光输出功率，则需要相当的谐振腔长度，为使谐振腔的长度满足空间放置需求，目前普遍采用的方法是用折叠放电管来获得所需要的长度。折射改向结构是折叠式二氧化碳激光器常用的一种结构，该结构的工作原理是将输入镜输入的激光通过光路折射装置使激光在一个方向上翻覆进行多次折射后再输出，在有限的距离内可以增加光路的的行程，从而增加了工作功率。该光路折射装置通常包括两个互成90°安装的折射镜，通过两个折射镜将从一个放电管入射的激光进行两次90°的折射后再通过另一个放电管返回，以此类推，使激光在多个放电管内依次通过，从而增加了谐振腔的长度。但是，现有技术中，由于激光器的长时间使用，折射镜上发热比较严重，折射镜由于进行高功率激光的折射工作，在使用过程中有高压电泄漏的风险，影响使用过程的安全性。考虑绝缘和冷却兼顾的问题，目前大多是在光路折射装置外设置一个采用玻璃材料制作的水冷器。但是玻璃材料的水冷器的大多需要手工制作，精度和可靠性往往不能保证，而且玻璃材料难以抵抗较大的水流和水压，导致散热效果不好，影响激光器的使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的折叠式二氧化碳激光器的折射镜用的水冷器制造精度和可靠性低，以及难以抵抗较大冷却水流量的问题，本技术的目的在于提供一种分体式折射镜绝缘冷却结构。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种分体式折射镜绝缘冷却结构，包括由陶瓷材料制造的外壳，所述外壳的一端敞开，所述外壳另一端的两侧对称的成型有两个冷却壁，两个所述冷却壁互成90°布置；所述冷却壁的内表面均成型有热交换面，所述冷却壁的外表面上均固定安装有水冷块，所述水冷块由陶瓷材料制造，所述水冷块的内部设置有水冷腔，所述水冷块上设置有与所述水冷腔连通的冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口和所述冷却液出口上均安装有管接头。作为对本技术作出的进一步限定，所述外壳的内表面上涂覆有粘胶。作为对本技术作出的进一步限定，所述水冷块为壳状结构。作为对本技术作出的进一步限定，所述水冷块为三角方块状，所述冷却液进口和所述冷却液出口分别设置在所述三角方块的两个三角形面上，所述三角方块的其中一个矩形面通过导热粘胶粘接在所述冷却壁上。本技术还公开一种折叠式二氧化碳激光器，包括储气罐和至少两个折叠放置的放电管，所述放电管通过光路折叠装置串接，所述光路折叠装置包括壳体，所述壳体的一侧与所述放电管连通、另一侧安装有两个互成90°且对称布置的折射镜，所述光路折叠装置均配置有上述的分体式折射镜绝缘冷却结构，所述光路折叠装置的壳体粘接在所述分体式折射镜绝缘冷却结构的外壳内，所述折射镜与所述热交换面触接。采用上述技术方案，由于陶瓷材料制造的壳体和水冷块的设置，一方面使得用于水流通过的水冷腔能够抵抗更大的水压，从而提高水流量，提高冷却和散热效果，另一方面陶瓷材料相对玻璃材料具有更好的导热效果，从而能够更好的将折射镜的热量传递到冷却水，而且陶瓷材料制造的外壳和水冷块更加容易在工业上大规模生产成型，从而保证精度和可靠性。附图说明图1为本技术一种分体式折射镜绝缘冷却结构的主视图图2为沿图1中A-A线的剖视图；图3为本技术一种分体式折射镜绝缘冷却结构中水冷块的示意图；图4为本技术一种分体式折射镜绝缘冷却结构中水冷块的剖视图；图5为本技术一种折叠式二氧化碳激光器的局部示意图。图中:1-外壳、2-水冷块、3-折射镜、4-冷却壁、5-水冷腔、6-冷却液进口、7-冷却液出口、8-管接头、9-储气罐、10-放电管、11-壳体。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1-4所示，一种分体式折射镜绝缘冷却结构，其通常用于折叠式二氧化碳激光器中折射镜的冷却，具体包括由陶瓷材料制造的外壳1以及两个同样由陶瓷材料制造的水冷块2。上外壳1的一端敞开用于用于收纳折射镜3。通常，折叠式二氧化碳激光器中的折射镜3成对设置，且两个折射镜3互成90°安装。每个折射镜3均与激光传导方向呈45°夹角，从而保证激光入射后，折射镜3对激光进行折射90°，经过两次折射后，激光传导方向则调转180°，作为现有技术，本实施例不再对此进行赘述。相应的，外壳1另一端的两侧对称的成型有两个冷却壁4，两个冷却壁4互成90°布置，且冷却壁4的内表面均成型有热交换面，上述的两个热交换面分别与上述成对设置的两个折射镜3贴合触接，即，两个冷却壁4在使用时也与激光入射方向成45°夹角。如此设置，使得折射镜3发出的热量能够更好的传递到热交换面上。同时，冷却壁4的外表面上均固定安装有上述的水冷块2，本实施例中，水冷块2为壳状结构，其内部即为水冷腔5，每个水冷块2上均设置有与水冷腔5连通的冷却液进口6和冷却液出口7，冷却液进口6和冷却液出口7上均安装有管接头8，该管接头8通过螺纹或者一体成型的方式连接在水冷块2上；且本实施例中，水冷块2为三角方块状，冷却液进口6和冷却液出口7则分别设置在三角方块的两个三角形面上，而三角方块的其中一个矩形面则通过导热粘胶粘接在冷却壁4上。本实施例优选上述的三角形面为等腰直角三角形，且上述与冷却壁4连接的矩形面的侧边包含两个等腰直角三角形的斜边。本实施例中，为了使导热效果以及抗压能力获得均衡，设置外壳1以及水冷块2的壁厚均为1-3mm，且两者厚度相同。本技术还公开了一种折叠式二氧化碳激光器，如图5所示，包括储气罐9和至少两个折叠放置的放电管10，放电管10放置在储气罐9内，但通常放电管10的两端延伸至储气罐9外部，放电管10位于储气罐9内的部分，其外壁套装有用于冷却的水冷管(图中未示出)；而放电管10伸出储气罐9外部的端部通常通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分体式折射镜绝缘冷却结构，其特征在于：包括由陶瓷材料制造的外壳，所述外壳的一端敞开，所述外壳另一端的两侧对称的成型有两个冷却壁，两个所述冷却壁互成90°布置；所述冷却壁的内表面均成型有热交换面，所述冷却壁的外表面上均固定安装有水冷块，所述水冷块由陶瓷材料制造，所述水冷块的内部设置有水冷腔，所述水冷块上设置有与所述水冷腔连通的冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口和所述冷却液出口上均安装有管接头。/n

【技术特征摘要】
1.一种分体式折射镜绝缘冷却结构，其特征在于：包括由陶瓷材料制造的外壳，所述外壳的一端敞开，所述外壳另一端的两侧对称的成型有两个冷却壁，两个所述冷却壁互成90°布置；所述冷却壁的内表面均成型有热交换面，所述冷却壁的外表面上均固定安装有水冷块，所述水冷块由陶瓷材料制造，所述水冷块的内部设置有水冷腔，所述水冷块上设置有与所述水冷腔连通的冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口和所述冷却液出口上均安装有管接头。


2.根据权利要求1所述的分体式折射镜绝缘冷却结构，其特征在于：所述外壳的内表面上涂覆有粘胶。


3.根据权利要求1所述的分体式折射镜绝缘冷却结构，其特征在于：所述水冷块为壳状结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：詹伟，
申请(专利权)人：南通卓锐激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32