射频激励气体激光源制造技术

描述了一种气体激光器，其包括基本相互平行并相对的一对电极（１７，３７），在所述电极之间限定包含气体的容积，所述电极在所述气体中产生放电。位于所述电极的相对端反射镜（６５），在所述容积中被布置为限定共振腔。所述电极形成包含所述气体的密封外壳（１）的两个部分（５，７）的一体部件，并且所述反射镜和所述电极容纳在其中。形成外壳的所述两个部分（５，７）彼此电绝缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种激光源，尤其涉及一种用于带有具有任何构造的 光腔的所谓射频激励激光源的结构。具体地，本专利技术涉及一种射频激 励气体激光器，优选C02气体激光器。
技术介绍
在气体激光源的许多构造当中，开发出了这样的激光器，其中气 体(典型地为主要基于C02的混合物)被包含于在彼此相距特定距离布置的两个伸长的、相互平行的矩形板材或板之间限定的腔中。两个 板形成联接到射频发生器的两个电极，以在包含于介入两个板材之间 的空间中的气体中产生辉光放电。在形成电极的两个板材的端部布置 有反射镜，所述反射镜限定共振腔。反射镜中的一个被设计成从共振 腔提取在腔内部生成的激光束。由电极和由限定共振腔的反射镜形成的系统容纳在密封室的内 部，所述密封室使包含气体的容积与外部环境隔绝。含气体室通常为 圆柱形或棱柱形室，带有承载反射镜的两个前壁，并且除了反射镜和 电极以外，在其中布置有电极冷却系统。例如在WO-A-9415384中和在美国专利n.5.123.028、 n.5.131.003、 n.5.131.004、 n.5.140馬中和在其他同族专利中，以及在美国专利 n.5.661.746、 5.894.493、 4.787.090、 4.438.514中公开了该类型的激光源。这些已知的激光器存在的缺陷是需要在包含电极和反射镜的室的 壁中有密封的穿通以用于将电力供应给电极和冷却剂。这导致特别复 杂和昂贵的构造，这也容易产生操作缺陷和故障，例如由于穿通密封 件之一的故障。EP-A-275023描述了一种板式激光器，其中第一和第二电极中的 一个设在带有U形截面的盒状结构上并且另一个设在所述结构的盖 上。然而，并未说明如何封闭气体包含在其中的容积。在该公开文献 中，以极其示意性和简单的方式描述了实施例。盒状结构具有用于电 力的穿通并且在离电极的相对表面(在其间产生放电)一段距离处， 仅仅通过在该结构的厚度中产生的管道在结构的一侧获得冷却。EP-A-305893描述了一种板式激光器，带有通过合适的垫片以特 定相互距离保持的扁平层状电极，并且在其内部通过形成于电极的厚 度内部的管道提供冷却系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种射频激励气体激光器，其带有完全 或部分克服现有技术的激光源的缺陷的结构。根据一个方面，在一个实施例中本专利技术提出了一种用于射频激励 激光器的结构，其生产特别简单并且可靠，并且其解决了共振腔与外 部环境隔绝相关的问题。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种射频激励气体激光源，其 结构被构造为使得电极形成包含气体的密封外壳的两个部分的一体部 件并且反射镜和电极容纳在其中。所述外壳的两个部分是导电的并且 彼此电绝缘。通过该方案气体包含在其中的密封外壳由形成电极的相同部件形 成或者外部容器或外壳不再是必要的，使得不必制造用于给射频发生 器供电和用于冷却电极的管道的穿通(feedthrough )绝缘子。在一个实施例中，通过电绝缘元件获得形成外壳的两个部分的电 绝缘。在一个实施例中，该绝缘元件由陶瓷、石英、玻璃或优选刚性 并且容易加工(例如通过从板材进行激光切割)的另一种合适的材料 制造。在一个实施例中，绝缘元件具有平行于两个电极延伸的伸长矩 形框架的形状，所述两个电极在形状上也是伸长的。在一个实施例中，矩形框架围绕两个电极中的一个延伸，两个电极中的一个被构造为限定激光源的外壳的两个部分中的一个的扩展 部。在一个实施例中，外壳为盒状，带有基本棱柱形主体和盖。第一 电极设在盖上并且第二电极设在盒状主体上。在一个实施例中，外壳具有伸长棱柱形状，限定共振腔的反射镜 布置在其末端。在一个实施例中，外壳以沿基本平行于电极的纵向延长线的方向 伸长的盒状延伸并且反射镜布置在外壳的末端部分。在一个实施例中，外壳包括伸长棱柱形主体，中空扩展部从所述 主体的底部朝着内部延伸，其中腔可从外部进入并且面对外壳的内部 的所述底部的表面限定两个电极中的一个的表面。在一个实施例中， 所述主体由带有在平面图中优选为矩形的伸长扩展部的盖闭合。盖可 以具有周边凸缘。优选地，所述周边凸缘与棱柱形或盒状主体的边缘 配合并且采用框架的形状的电绝缘元件被插入所述边缘和凸缘之间。 有利地，密封垫圏可以设在绝缘元件的两个相对面上。在一个优选实施例中，盖具有面对外壳的内部并且限定两个电极 中的另一个的扩展部。面对外壳的内部的该扩展部的底部的表面布置 在相对电极的前面，并且因此限定在其内部在气体中产生放电的容积。 优选地，形成于盖上的扩展部也是中空的并且朝着外部敞开。在本专利技术的 一个特别有利的实施例中，在形成激光源的两个相对 电极的一个或优选两个中空扩展部中，容纳有通过管道形成的冷却回 路，所述管道完全布置在包含气体的腔的外部。这样，不必提供用于 冷却管道的穿通。整个冷却回路容纳在含气体腔的外部。在 一 个特别有利的实施例中，冷却管道被成形为延伸到在限定相 应电极的壁中挖出的底座内部。这样，通过将冷却管道邻近形成在其 上产生放电的电极的面的内表面设置而获得了电极的有效冷却。在一个实施例中，外壳的两个部分中的一个保持在地电位，而另 一个与射频供电系统关联。所述射频供电系统可以包括一个或多个射 频发生器，带有沿着外壳的纵向延长线相互相邻的相应适配网络。平衡感应器也沿着激光源的外壳布置。在本专利技术的一个优选实施例中， 平衡感应器至少部分容纳在形成相应电极的扩展部的内部。这样不必 在外壳的壁中设置用于射频供电的任何穿通。本专利技术的更多有利特征和实施例在附带权利要求中指出并且将在 下面参考本专利技术的优选实施例更详细地进行描述。附图说明通过显示本专利技术的实际非限定性实施例的以下描述和附图将更好地理解本专利技术。尤其是，在图中图1显示了根据本专利技术的激光源结构的分解图2显示了组装源的侧视图3显示了根据图2的III-III的平面图4显示了根据图3的IV-IV的截面；图5显示了根据图2的V-V的截面；图6显示了根据图2的VI-VI的前视图7显示了根据图3的VII-VII的横截面；以及图8显示了分解图，显示了平衡感应器、适配网络和射频发生器 组装在激光源的结构上；图9A显示了在一个改进实施例中的激光源的结构的纵截面；图9B显示了根据图9A的线IXA-IXA的截面；以及图IO显示了根据图9的X-X的横截面。具体实施例方式在图l-8所示的实施例中，作为整体由l指示的激光源包括外壳 3，所述外壳包括具有基本矩形平面形状的第一部分5和具有基本中空 棱柱形状的第二部分7，在平面图中第二部分的尺寸与第一部分5基 本相同。尤其是，在本专利技术的一个实施例中，部分5包括由带有通孔ll(特 别参见图7)的基本矩形的凸缘9限定的周缘，夹紧螺钉13接合到所述通孔中，以将部分5连接到外壳3的相对部分7。在凸缘9的伸长矩形延伸部的内部，部分5具有基本带有伸长棱 柱形状的扩展部14。扩展部14是内部中空的并且限定基本以平行六 面体的形状延伸的空间或腔15，所述腔的底壁由17指示。空间或腔 15朝着外部敞开。在面对腔15的内部的底壁17的表面上设有两个平 行凹槽19，例如由铜制造的用于循环冷却剂的两个管道21容纳在所 述凹槽内部，如下面更详细地所述。每个管道21 (特别参见图1) #皮 成形为带有直线中间部分21A，所述直线中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体激光器，包括：基本相互平行并相对的一对电极，在所述一对电极之间限定包含气体的容积，所述一对电极在所述气体中产生放电；位于所述一对电极的相对端处的反射镜在所述容积中限定共振腔，其特征在于：所述一对电极形成包含所述气体的密封外壳的两个部分的一体部件，并且所述反射镜和所述电极容纳在所述密封外壳中；并且所述外壳的两个部分彼此电绝缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G克莱门蒂，L马索蒂，A塞韦里，
申请(专利权)人：伊尔恩股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]