一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，所述系统包括温度探测部、冷却管路、加热部和控制模块；冷却管路上设有比例阀和换热器；换热器设置在激光放电腔内部，在冷却介质流动方向上，比例阀位于换热器前端；比例阀内部设有第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯和第二阀芯并联在比例阀的阀进口和阀出口之间；第一阀芯的最大开度大于第二阀芯的最大开度，第一阀芯的最小开度大于第二阀芯的最小开度。本实用新型专利技术通过比例阀可以实现非常大的冷却介质流速调控范围，从而可以非常灵活的控制换热器的换热效率，实现对激光放电腔内部温度的精确调控。实现对激光放电腔内部温度的精确调控。实现对激光放电腔内部温度的精确调控。
【技术实现步骤摘要】
一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统
[0001]本技术涉及温度调节设备领域，尤其涉及一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统。
技术介绍
[0002]准分子的激励实现过程如下：高压电源首先将能量充至储能电容器上，而储能电容器上的能量通过快速高压放电开关转移到放电电极上并实现对混合气体的激励。在这过程中，除部分电能转化为光能外，大部分能量转化成了热量扩散至混合气体，进而使混合气体的工作温度不断升高。
[0003]混合气体的温度不仅影响气体的使用寿命，同时极大影响着准分子激光器的电光转换效率。因此在高压放电气体激励过程中，必须为放电腔提供一个稳定可靠的最佳腔体温度环境。传统激光器的温度控制信号使用普通线束进行传输，并使用简单的冷水循环或者空气对流控温。
[0004]现有技术缺点：现有激光器冷机启动时间长，效率低，运行成本增加；腔内气体温度控制精度低，响应时间长，导致激光器能量下降，工作气体寿命降低，同时容易损坏放电腔体；激光器工作过程产生干扰大，控制信号利用普通线缆传输容易受干扰，导致信号传输失真。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术中无法实现放电腔工作温度的精确控制的缺陷，本技术提出了一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，通过比例阀的双阀芯设置，可调节冷却介质流速，提升温度调节效果，降低响应时间。
[0006]本技术提出的一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，包括：用于输送冷却介质的冷却管路，冷却管路上设有比例阀和换热器；换热器设置在激光放电腔内部，在冷却介质流动方向上，比例阀位于换热器前端；比例阀内部设有第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯和第二阀芯并联在比例阀的阀进口和阀出口之间；第一阀芯的最大开度大于第二阀芯的最大开度，第一阀芯的最小开度大于第二阀芯的最小开度。
[0007]优选的，还包括用于对激光放电腔内部进行加热的加热部，所述加热部由多个设置在激光放电腔腔壁内部的加热元件构成。
[0008]优选的，还包括温度探测部和控制模块，温度探测部包括多个温度探头，多个温度探头均设置在激光放电腔腔壁上，多个温度探头用于检测激光放电腔内部不同位置的温度；控制模块分别连接比例阀、加热部和各温度探头。
[0009]优选的，所述控制模块通过光纤连接各温度探头。
[0010]优选的，温度探测部包括四个温度探头，第一个温度探头位于最接近放电电极的位置，第二个温度探头位于最接近循环风扇出风面的位置，第三个温度探头设置在腔壁上冷却水进入腔内的位置，第四个温度探头设置在腔壁上冷却水流出腔内的位置。
[0011]优选的，激光放电腔内部还设有循环风扇。
[0012]优选的，所述比例阀和用于驱动循环风扇转动的电机设置在激光放电腔外部。
[0013]优选的，所述冷却管路上还设有过滤装置和流量计，所述过滤装置位于比例阀前端，流量计位于过滤装置和比例阀之间。
[0014]本技术的优点在于：
[0015](1)本技术中通过第一阀芯和第二阀芯的设置，相当于实现了一个以第一阀芯的最大开度为最大开度，以第二阀芯的最小开度为最小开度的具有极大的开度调节范围的的比例阀，通过该比例阀可以实现非常大的冷却介质流速调控范围，从而可以非常灵活的控制换热器的换热效率，实现对激光放电腔内部温度的精确调控。
[0016](2)本技术中设置由分散的加热元件构成的加热部，便于对激光放电腔的整体加热，有利于避免加热不均匀。
[0017](3)本技术中通过多个温度探头检测激光放电腔内部温度，控制模块可结合各温度探头的检测值控制比例阀和加热部工作，从而针对性的对激光放电腔进行温度调节。控制模块可结合现有的温度比较等现有方法控制比例阀和加热部工作，可实施性高。如此，通过温度的实时追踪进而控制冷却管路和加热部的工作，实现了快速并精确控制激光放电腔的工作温度，使得激光放电腔内维持在一个稳定的温度范围内，避免温度过低，缩短响应时间，提高了激光放电腔内电
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光转化效率；也避免温度过高，保证元件工作温度安全，延长使用寿命。
[0018](4)激光放电腔内还设有循环风扇，以提高激光放电腔内部空气流动速度。本实施方式中，用于驱动循环风扇转动的电机设置在激光放电腔外部，以避免其散热影响激光放电腔内部温度。
[0019](5)通过该四个温度探头分别检测激光放电腔内温度最高的点和三个温度变动率最快的点，保证了通过平均温度评估激光放电腔内部温度的可靠性，从而进一步提高了调控激光放电腔内部温度的可靠性。
[0020](6)比例阀和驱动循环风扇的电机均设置在激光放电腔外部，避免了挤占激光放电腔内部空间对散热造成不利影响。
[0021](7)利用光纤传输增强了激光器的电磁兼容性能，进而大大提供了激光器的稳定性及使用寿命。
附图说明
[0022]图1为激光放电腔示意图；
[0023]图2为激光放电腔剖视示意图；
[0024]图3为比例阀爆炸图；
[0025]图4为比例阀组装示意图；
[0026]图5为光纤模块和控制模块电路连接示意图。
[0027]图示：1、激光放电腔；2、放电电极；3、循环风扇；4、比例阀；41、第一阀芯；411、第一阀芯的进水口；412、第一阀芯的出水口；42、第二阀芯；421、第二阀芯的进水口；422、第二阀芯的出水口；43、阀进口；44、阀出口；45、第一阀腔；46、第二阀腔；5、流量计；6、过滤装置；7、电机；8、光纤模块；9、温度探头；10、换热器；11、加热元件。
具体实施方式
[0028]参照图1、图2，本实施方式提出的一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，用于控制大功率准分子激光器的激光放电腔1内部的温度，使得激光放电腔1内维持在一个稳定的温度范围内，避免温度过低，缩短响应时间，提高光电转换效率；也避免温度过高，保证元件工作温度安全，延长使用寿命。
[0029]本实施方式提出的一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，包括：温度探测部、冷却管路、加热部和控制模块。加热部用于对激光放电腔1内部进行加热，具体的，加热部由多个内置于激光放电腔1腔壁内部的加热元件11组成。
[0030]冷却管路上设有比例阀4和换热器10；换热器10设置在激光放电腔1内部。冷却管路用于输送冷却介质，换热器10将冷却介质的冷量与激光放电腔1内的热量置换，实现对激光放电腔1内部的降温。
[0031]在冷却介质流动方向上，比例阀4位于换热器10前端，以调整换热器10内的冷却介质流动速度，从而调整降温效率。所述冷却管路上还设有过滤装置6和流量计5，所述过滤装置6位于比例阀4前端，以实现流体过滤。流量计5位于过滤装置6和比例阀之间，以检测流体流动速率。
[0032]参照图3、图4，本实施方式中，比例阀4内部设有第一阀腔45和第二阀腔46，第一阀腔45连通比例阀4的阀进口43和阀出口44以形成第一通路，第二阀腔46连通比例阀4的阀进口本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率准分子激光放电腔温度控制系统，其特征在于，包括用于输送冷却介质的冷却管路，冷却管路上设有比例阀(4)和换热器(10)；换热器(10)设置在激光放电腔(1)内部，在冷却介质流动方向上，比例阀(4)位于换热器(10)前端；比例阀(4)内部设有第一阀芯(41)和第二阀芯(42)，第一阀芯(41)和第二阀芯并联在比例阀(4)的阀进口(43)和阀出口(44)之间；第一阀芯(41)的最大开度大于第二阀芯(42)的最大开度，第一阀芯(41)的最小开度大于第二阀芯(42)的最小开度。2.如权利要求1所述的大功率准分子激光放电腔温度控制系统，其特征在于，还包括用于对激光放电腔(1)内部进行加热的加热部，所述加热部由多个设置在激光放电腔(1)腔壁内部的加热元件(11)构成。3.如权利要求2所述的大功率准分子激光放电腔温度控制系统，其特征在于，还包括温度探测部和处理模块，温度探测部包括多个温度探头(9)，多个温度探头(9)均设置在激光放电腔(1)腔壁上，多个温度探头(9)用于检测激光放电腔(1)内部不同位置的温度；控制模块分别...
【专利技术属性】
技术研发人员：游利兵，方晓东，游德海，朱能伟，马跃，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：
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