石英捆绑式二氧化碳激光器制造技术

本发明专利技术是一种大功率的二氧化碳激光器。有由放电管（５）、光路弯头（９）、全反镜（１２）、光路连接镜（１０）和输出镜（１）组成的光学谐振腔部分。有由水套管（６）通水嘴（２）组成的冷却部分。为了延长使用寿命将正电极（８）和负电极（３）都设在放电管外，设有多个储气泡（７），采用石英捆绑横梁（４）将多根放电激发单元固定成一个整体，使结构稳定可靠，并加入弹性胶粘剂（１４）安装连接装置，吸收安装时的结构应力。此发明专利技术可广泛使用于激光切割、焊接等加工行业，代替轴流激光器让使用加工成本降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种紧凑型、高稳定性、大功率的封离型二氧化碳激光器，可应用激光切割、焊接等领域。
技术介绍
在当前大功率的激光加工设备中，均采用气体流动方式，但其体积大，运行成本高，开机操作复杂。查中国专利公开号CN2190358Y，其名称为桁架式石英管折叠气体激光器，它是这样示意描述一种桁架式石英管折叠气体激光器，包括带有安装机构的左支架和右支架，其特征在于若干根石英放电管依次折叠且经连通光路的反光镜首尾相接，所述各石英放电管在靠近其两端的部位用微膨胀材料之支架将所述石英放电管连结构成刚性桁架，由此构成的激光器石英放电管一端为贴有输出镜的输出窗口而另一端有谐振腔反射镜。该激光器虽然能出一定功率，但体积还是很大，在相同材料下体积结构越大膨胀尺寸越大，那稳定性就越差。查中国专利公开号ZL200320103522.1，其名称为中功率二氧化碳激光管，其特征是将多根放电管首尾用U、N、V等各种方式相连后置于储气管中，这种激光管看起来体积小，但是一个储气管内很难安装更多的放电管，所以功率有限，并且制造不容易。查中国专利公开号ZL200420121912.6，其名称为中功率二氧化碳激光管，它和专利公开号ZL200320103522.1的区别是把放电管拿到储气管的外面放置，起缺点是放电管之间的中间部分是用圆形的储气管曲线连接，放电管之间的另一头是用光路弯头直线连接上的，虽然用的是同一种材料，但在同两条光路之间在不同位置采用不同的连接方式，那么在温度的作用下会产生两条光路之间非平行的膨胀移位，这显然不符合光的柜形传播原因，这种情况在温度比较稳定，放电管较短，功率要求不高的情况下影响可能不很明显，但当温度变化大，功率要求高放电管长时，将会十分明显影响功率的输出。另外它们均采用同轴电极放置，电极的溅射直接破坏了放射镜的反射率，从而降低了使用寿命。现在国外生产的采用射频激励技术的二氧化碳激光器，虽然机构紧凑，寿命长，但价格高，服务费用高，而且全金属结构重量也比较重。
技术实现思路
分析当前各种激光器技术的优点，和它们存在的缺陷，本专利技术所解决的技术问题是提供一种结构稳定、输出功率高、体积小、使用寿命长的大功率二氧化碳激光器。为了达到上述目的，本专利技术是由如下方式完成的本激光器由多个平行放电激发单元的光路串连而成，先由放电管、水套管、储气管进行三重套同轴烧结，在水套管上安上两个通水嘴，在一端的水套管上开一放电孔连通放电管，并垂直安上正电极，在正电极和储气管之间连上回气管，在另一端的储气管上打放电孔，通过水套管和放电管连通，并垂直安上负电极，从而组成一个放电激发单元。用多根石英捆绑横梁相交于多个放电激发单元，并烧结上，用光路弯头各条放电管串连在一起。最后粘上全反镜、光路连接镜及输出镜，并输入高压直流电激发放电管内的二氧化碳输出激光。本专利技术与现有技术相比，结构稳定，输出功率高，使用寿命长。由于各放电激发单元都平行放置，间距就很小，采用多根石英捆绑横梁，垂直相交与放电激发单元烧结，结构强度很高。最重要的一点是本机构的石英材料都平行或垂直于光路，这种柜形的几何机构符合光的柜形传播原理，当石英材料遇热膨胀或遇冷收缩时都不影响光的传播角度，从而使谐振腔稳定，有利于更多的放电激发单元组合在一起，获得更大的输出功率。本专利技术还延长了使用寿命。因为电离子在电场长距离作用下高速撞击阴极，就会使阴极发生严重溅射，当电极处于放电管外垂直放置时，直线运动的溅射物永远溅射不到反射镜上，从而大大提高了使用寿命。本专利技术与其它激光管相比，它带有固定支架，安装方便，用弹性粘接剂粘接在固定支架上，再把固定支架在其它设备上，避免了光学部分结构和加工机床设备的直接固定，使安装时的应力被弹性胶粘剂吸收，从而使光学部分的物理结构影响减少，使激光输出保持稳定。附图说明本专利技术有如下附图图1为本专利技术的结构侧视2为本专利技术的结构俯视图具体实施例方式附图表示了本专利技术的结构及其实施例，以下结合附图作详细描述结构及原理。此石英捆绑式结构二氧化碳激光器包括有激光输出镜1、水嘴2、负电极3、石英捆绑横梁4、放电管5、水套管6、储气管7、正电极8、光路弯头9、光路连结镜10、回气管11、全反镜12、固定支架13、弹性胶粘剂14、组成。先把放电管5烧结在水套管6内，在水套管6外烧结上储气管7，在储气管7一端烧上负电极，将负电极垂直向下和放电管5连通，在正电极8和储气管7之间连上回气管11，在水套管6的两端各引出通水嘴2，这样就组成单个放电激发单元。然后把多个这样的放电激发单元平行排列，用多根石英捆绑横梁4烧结上，再用光路弯头9将所有放电单元串连上，并在光路弯头9上粘接光路连接镜10。再在固定架13上涂上弹性胶粘剂14，把以上石英结构整体粘接上去。然后在整个连接件上的端粘上输出镜，在整个连接件的另一端粘上全反镜，抽真空后冲入二氧化碳工作气体，把各个放电单元都通上直流高压电就能输出大功率激光，安装在各种机床设备上实现激光加工。权利要求1.一种石英捆绑式二氧化碳激光器，由放电管(5)、外正电极(8)、外负电极(3)、石英储气管(7)、石英水冷管(6)组成一个放电激发单元，用石英捆绑横梁(4)将多个放电激光单元烧结在一起，并用多个光路弯头(9)将多个放电激发单元的放电管(5)串在一起，而组合成。正电极(8)安装在水冷管外，并有放电孔穿过冷管(6)和放电管(5)相通。负电极(3)安装单元的储气管(7)和正电极(8)之间有回气管(11)相连，再把以上石英结构整体安装在一个固定支架(13)上，在这个固定支架(13)和整体石英结构之间用弹性胶粘剂(14)粘上。2.根据权利要求1所述的石英捆绑式二氧化碳激光器，其主要特征在于用多根石英捆绑横梁(4)将多个放电激发单元捆绑成一个整体。3.根据权利要求1所述的石英捆绑式二氧化碳激光器，其主要特征在于每个放电单元在正电极(8)和负电极(3)都垂直于放电管(5)的外面。4.根据权利要求1所述的石英捆绑式二氧化碳激光器，其主要特征在于把石英结构整体用弹性胶粘剂(14)粘接在固定支架(13)上。全文摘要本专利技术是一种大功率的二氧化碳激光器。有由放电管(5)、光路弯头(9)、全反镜(12)、光路连接镜(10)和输出镜(1)组成的光学谐振腔部分。有由水套管(6)通水嘴(2)组成的冷却部分。为了延长使用寿命将正电极(8)和负电极(3)都设在放电管外，设有多个储气泡(7)，采用石英捆绑横梁(4)将多根放电激发单元固定成一个整体，使结构稳定可靠，并加入弹性胶粘剂(14)安装连接装置，吸收安装时的结构应力。此专利技术可广泛使用于激光切割、焊接等加工行业，代替轴流激光器让使用加工成本降低。文档编号H01S3/038GK101075724SQ20061008075公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月16日 优先权日2006年5月16日专利技术者徐海军 申请人:徐海军本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石英捆绑式二氧化碳激光器，由放电管（５）、外正电极（８）、外负电极（３）、石英储气管（７）、石英水冷管（６）组成一个放电激发单元，用石英捆绑横梁（４）将多个放电激光单元烧结在一起，并用多个光路弯头（９）将多个放电激发单元的放电管（５）串在一起，而组合成。正电极（８）安装在水冷管外，并有放电孔穿过冷管（６）和放电管（５）相通。负电极（３）安装单元的储气管（７）和正电极（８）之间有回气管（１１）相连，再把以上石英结构整体安装在一个固定支架（１３）上，在这个固定支架（１３）和整体石英结构之间用弹性胶粘剂（１４）粘上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海军，
申请(专利权)人：徐海军，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]