一种基于紫外发光源的预电离装置制造方法及图纸

本公开提供一种基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。通过控制紫外发光源的照射强度和照射时间，可以对预电离强度及持续时间精准控制，有利于筛选更好的放电参数并提高激光的输出特性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外发光源的预电离装置


[0001]本公开涉及快脉冲放电激励气体激光器
，特别涉及一种基于紫外发光源的预电离装置。

技术介绍

[0002]大体积均匀稳定辉光放电是TEA CO2激光器、高气压CO2激光器、准分子激光器等快脉冲放电激励气体激光器实现高功率输出的前提，而紫外预电离技术是实现上述高压气体介质稳定体放电的重要技术手段。强烈的紫外辐射使放电区域气体分子发生电离，形成一定的初始电子密度，有助于形成大面积均匀放电，避免弧光放电的产生。有关CO2激光器的动力学过程研究表明，预电离产生的初始电子密度密切影响着激光器的极间放电的稳定性和光脉冲能量等重要参数。
[0003]现阶段采用电晕、电火花等放电技术手段产生紫外辐射。其基本原理分别为主放电电极中的阳极和阴极(或阴极和阳极)、以及主电极两侧的基于紫外发光源的预电离装置。当高压脉冲到达阴极(或阳极)时，基于紫外发光源的预电离装置先于主电极放电，产生高压火花放电或电晕，辐射出紫外光，辐照主放电电极间原子或分子发生雪崩式电离，在主放电电极间形成大量预电离电子，有助于形成主放电，实现大体积的辉光放电。辉光放电的持续时间主要由激光器储能电容的能量泄放时间决定，当储能电容能量释放完成，放电过程结束。现有技术中的缺点就是，预电离强度可控性不高、预电离强度分布不够均匀等问题。此外基于紫外发光源的预电离装置的高压放电会烧蚀预电离或主放电电极，同时会加速工作气体的分解，使得激光器寿命缩短，电晕和电火花等现行预电离方式还存在结构较复杂、装调要求高、绝缘要求高等技术问题。
[0004]公开内容
[0005]本公开的主要目的是提供一种基于紫外发光源的预电离装置旨在解决上述技术问题的至少之一。
[0006]为实现上述目的，本公开提供一种基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。
[0007]可选地，所述紫外发光源包括紫外LED，所述紫外LED靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0008]可选地，所述紫外发光源包括紫外激光器，所述紫外激光器靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0009]可选地，所述紫外激光器包括紫外LD，所述紫外LD靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0010]可选地，所述紫外发光源包括紫外灯，所述紫外灯呈阵列靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0011]可选地，所述紫外发光源能够独立发射紫外光，放电区全部或部分区域能够获得由所述紫外光电离气体所产生的电子。
[0012]可选地，所述紫外发光源为独立封装，封装材料可采用石英、高硼玻璃等。
[0013]本公开提供的基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。通过控制紫外发光源的照射强度和照射时间，可以对预电离强度及持续时间精准控制，有利于筛选更好的放电参数并提高激光的输出特性。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0015]图1为本公开提供的基于紫外发光源的预电离装置一实施例的结构示意图。
[0016]附图标号说明：
[0017]标号名称标号名称1阳极3紫外发光装置2阴极4放电区
[0018]本公开目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0019]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0020]需要说明，若本公开实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0021]另外，若本公开实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A 方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本公开要求的保护范围之内。
[0022]近些年来，紫外光源技术趋于成熟，辐射出的紫外光子能量大于工作气体电离能的紫外LED、紫外LD、紫外灯等均已实现，可以被用于电极间工作气体的电离，解决上述技术问题，在空间中产生更为均匀的自由电子分布，优化并提高预电离的效果和效率，增加激光
器的使用寿命。
[0023]参见图1，本专利技术的实施例公开了一种基于紫外发光源的预电离装置，采用紫外发光源实现放电区全部或部分获得紫外光电离工作气体所产生的电子，达到辅助产生主放电的目的。基于紫外发光源的预电离装置包括阳极1、阴极2以及紫外发光源3、放电区4，所述紫外发光源3靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。上述装置的工作原理为，当激光器储能电容释放的高压脉冲到达阳极1和阴极2之间前(提前时间根据最佳预电离效果设定为最佳值)，靠近放电区4的紫外发光源3由外部控制工作，紫外光照射放电区4，放电区4的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。通过控制紫外发光源3的照射强度和照射时间，可以对预电离强度及持续时间精准控制，有利于筛选更好的放电参数并提高激光的输出特性。
[0024]进一步地，在本实施例中，所述紫外发光源3靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0025]进一步地，在本实施例中，所述紫外发光源3包括紫外LED，所述紫外LED靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0026]进一步地，在本实施例中，所述紫外发光源3包括紫外激光器，所述紫外激光器靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。
[0027]进一步地，在本实施例中，所述紫外激光器包括紫外LD，所述紫外 LD靠近于放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于紫外发光源的预电离装置，其特征在于，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。2.如权利要求1所述的基于紫外发光源的预电离装置，其特征在于，所述紫外发光源靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。3.如权利要求2所述的基于紫外发光源的预电离装置，其特征在于，所述紫外发光源包括紫外LED，所述紫外LED靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。4.如权利要求2所述的基于紫外发光源的预电离装置，其特征在于，所述紫外发光源包括紫外激光器，所述紫外激光器靠近于放电区设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭荣清，朱子任，郑义军，黄文武，白进周，付景静，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：