本发明专利技术涉及激光器的放电装置，具体地说是一种通过高电压直流激励工作气体产生稳定辉光放电的模块化CO2激光器放电盒，包括阴极及阳极，阴极包括阴极放电针及阴极支撑板，阳极包括阳极板、阳极支撑板及冷却水管，其中阴极放电针及阳极板分别通过阴极支撑板和阳极支撑板安装在两侧的端面支撑板上，阴、阳极支撑板之间形成放电区气流通道；阴极支撑板上均布有多个阴极放电针，各阴极放电针与阳极板之间的距离相等；阳极板上设有带走热量的冷却水管。本发明专利技术采用模块化设计，保证各零部件的独立性、通用性以及可维护性，阴极放电针采用标准量块安装模式，保证每根放电针与阳极板的间距一致，并采用灌封胶灌封在放电瓷板上，牢固可靠且绝缘性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器的放电装置，具体地说是一种通过高电压直流激励工作气体产 生稳定辉光放电的模块化(X)2激光器放电盒。
技术介绍
在工业用激光器中，十分追求高稳定性的激光功率输出；而获得长时间稳定的辉 光放电是功率稳定最基本的保证。为此，人们对放电系统的设计很重视，它是激光器设计中 一个关键的核心部件。目前，横流激励(X)2激光器的放电结构主要有针板式、管板式以及电子束维持放电 等三种方式。广泛应用于工业生产中的是前两种，采用针板式放电结构是把放电空间均勻 分割成若干小单元，分别单独加以控制，从而实现高气压下大体积稳定辉光放电。现有常见的针板式放电盒主要存在以下问题1.放电盒结构繁杂，阳极板水路设计不合理，加工成本高，可靠性差，可维护性差。2.放电盒可调性差，基本为安装后不可调节，不方便灵活调整增益区中心位置。3.放电盒阴极针与阳极板间距安装工艺性差，精度不高，导致辉光放电均勻性差， 容易产生弧光放电，很难保证高功率激光的稳定输出。而管板式是由作为阴极的铜管放电，铜管容易氧化，工作寿命较短，需要定期清洁。
技术实现思路
为了解决上述放电方式存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种模块化CO2激光 器放电盒；该放电盒为针板式结构，可以获得长时间稳定的辉光放电，保证高功率激光的稳 定输出，增强放电盒的可维护性、可靠性和可更换性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术包括阴极及阳极，阴极包括阴极放电针及阴极支撑板，所述阳极包括阳极 板、阳极支撑板及冷却水管，其中阴极放电针及阳极板分别通过阴极支撑板和阳极支撑板 安装在两侧的端面支撑板上，阴、阳极支撑板之间形成放电区气流通道；所述阴极支撑板上 均布有多个阴极放电针，各阴极放电针与阳极板之间的距离相等；所述阳极板上设有带走 热量的冷却水管。其中所述阴、阳极支撑板的相对面在位于热气出口侧分别设有阴、阳极防护瓷 板；所述阴、阳极支撑板相对面的两侧均为斜面，上下两斜面形成喇叭状；所述阴极支撑板 沿长度方向开有条形孔，孔内安装有放电瓷板，在放电瓷板上分三排交错排列地均布有多 个阴极放电针；所述阴极放电针为铼钨丝针；所述阴极支撑板的上表面分别设有防止其机 械变形及受热变形的阴极支撑板加强筋及多个阴极散热片；各阴极散热片中间开槽，槽内 容置有可拆卸的冷却水管，该冷却水管通过安装在阴极支撑板上的阴极压块固定；所述阴 极支撑板加强筋及阴极散热片上设有绝缘盖板，该绝缘盖板的上方安装有压线板；所述阳极支撑板沿长度方向开有凹槽，阳极板安装在凹槽内，在阳板板的下方设有多条可拆卸的 冷却水管，该冷却水管通过安装在阳极板下表面的阳极冷却管压板支撑固定；所述阳极支 撑板的下表面设有防止其机械变形及受热变形的阳极支撑板加强筋及多个阳极散热片；各 阳极散热片中间开槽，槽内容置有可拆卸的冷却水管，该冷却水管通过安装在阳极支撑板 上的阳极压块固定；所述阳极板的边缘为圆滑过渡，其放电表面与阳极支撑板的上表面处 于同一水平面内。本专利技术的优点与积极效果为1.本专利技术采用模块化设计，保证了各零部件的独立性、通用性以及可维护性，阴极 放电针采用标准量块安装模式，保证了每根放电针与阳极板的间距一致，阴极放电针采用 灌封胶灌封在放电瓷板上，保证阴极放电针牢固可靠且绝缘性好。2.本专利技术的阴、阳极支撑板在热气体排出一侧采用硅胶粘接了阴、阳极防护瓷板， 避免了阴、阳极支撑板与高温工作气体长期接触发生毛化的现象。3.本专利技术阴、阳极支撑板的工作气体进、出两侧均设计成斜面，上下形成喇叭状， 使冷气体的进入速度提高，而热气体的流出速度降低，最大程度地带出了放电产生的热量。4.本专利技术在阴、阳极支撑板上分别安装了加强筋及散热片，又在散热处中设置了 冷却水管，加强筋可以避免支撑板因支撑重量累积而发生机械变形，散热片与冷却水管能 够及时带走支撑板位于热气体出口侧累积的热量。5.本专利技术在阴极支撑板上的加强筋及散热片上分别设置了绝缘盖板及压线板，绝 缘盖板可以防止阴极放电针的电线对其它金属部件放电，而压线板则可以防止各阴极放电 针上的电线窜动。6.本专利技术阳极板的四周边缘为圆滑过渡，避免对其它零部件产生尖端放电。7.本专利技术由两侧的端面支撑板及阴、阳极支撑板构成整体框架，整体框架采用环 氧树脂板材料制成，保证良好的放电盒绝缘性能及热稳定性，同时具有较高的强度，保证安 装精度要求。8.本专利技术的阳极板采用紫铜材料，保证良好的导电性，同时紫铜具有良好导热性， 能及时把工作气体放电产生的热量带走，阳极板采用整块紫铜板直接机加完成，能够保证 阳极板表面良好的平面度及粗糙度。9.本专利技术的阴极放电针采用铼钨丝针，能够有效减少阴极溅射、延长阴极寿命，有 利于提高辉光放电稳定性。10.本专利技术的放电盒采用模块化设计，可实现放电盒及其组成部件的随意更换，降 低了安装和维护难度；安装放电盒的箱体可串联或并联使用。11.本专利技术的阳极板与冷却水管采用分体式设计，冷却水管可拆卸，既保证了冷却 水路高可靠性，又大大降低了安装拆卸难度和维护成本。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图之一；图2为本专利技术的立体结构示意图之二 ；图3为本专利技术的仰视图；图4为本专利技术的俯视图5为图4的A-A剖视图；图6为图4的左视剖视图；图7为本专利技术放电区气流通道示意图；其中1为端面支撑板；2为阴极，201为阴极放电针，202为放电瓷板，203为阴极支撑板，204为阴极防护 瓷板，205为阴极散热片，206为阴极压块，207为绝缘盖板，208为压线板，209为阴极冷却管 道压板，210为阴极支撑板加强筋，211为阴极冷却管道；3为阳极，301为阳极板，302为阳极支撑板，303为阳极防护瓷板，304为阳极支撑 板加强筋，305为阳极冷却水管道，306为阳极散热片，307为阳极压块，308为阳极冷却管压 板；4为放电区气流通道，5为冷却水管。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。如图1 6所示，本专利技术包括阴极2及阳极3，其中阴极2包括阴极放电针201及 阴极支撑板203，阳极包括阳极板301、阳极支撑板302及冷却水管5，阴极支撑板203及阳 极支撑板302的两端分别通过螺钉把紧在两侧的端面支撑板1上，阴极支撑板203与阳极 支撑板302之间形成供气体通过的放电区气流通道4。阴极支撑板203与阳极支撑板302 之间的距离可在45 50mm，本实施例间距为48mm，通过调整端面支撑板1上的螺纹高度可 以调节。阴极支撑板203与阳极支撑板302相对的一面在位于气体进、出口的两侧均为斜 面，斜面的角度可为6 10°，本实施例为8° ；在位于热气体出口侧的阴极支撑板203的 与阳极支撑板302相对的表面上采用硅胶粘接有阴极防护瓷板204，该阴极防护瓷板204可 采用95氧化铝陶瓷材料制成，板厚为1mm。阳极支撑板302与阴极支撑板203相对的一面在位于气体进、出口的两侧也均为 斜面，斜面的角度可为6 10°，本实施例为8° ；阴、阳极支撑板两侧的斜面上下形成喇叭 状，这样冷气体在压缩段A进入放电区气流通道4时，由于通道间距缩小，使得冷气体的流 动速度减慢，在工作区C可以充分吸收；而当热气体由扩散段D被吸出时，由于通道间距变 大，热气体的流动速度加快，将热量迅速带出。而在位于热气体出口侧的阳极本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种模块化ＣＯ２激光器放电盒，包括阴极及阳极，其特征在于：所述阴极（２）包括阴极放电针（２０１）及阴极支撑板（２０３），所述阳极包括阳极板（３０１）、阳极支撑板（３０２）及冷却水管（５），其中阴极放电针（２０１）及阳极板（３０１）分别通过阴极支撑板（２０３）和阳极支撑板（３０２）安装在两侧的端面支撑板（１）上，阴、阳极支撑板（２０３、３０２）之间形成放电区气流通道（４）；所述阴极支撑板（３０２）上均布有多个阴极放电针（２０１），各阴极放电针（２０１）与阳极板（３０１）之间的距离相等；所述阳极板（３０１）上设有带走热量的冷却水管（５）。
【技术特征摘要】
1.一种模块化CO2激光器放电盒，包括阴极及阳极，其特征在于所述阴极( 包括阴 极放电针(201)及阴极支撑板003)，所述阳极包括阳极板(301)、阳极支撑板(30 及冷 却水管(5)，其中阴极放电针(201)及阳极板(301)分别通过阴极支撑板(20 和阳极支撑 板(30 安装在两侧的端面支撑板(1)上，阴、阳极支撑板(203、30幻之间形成放电区气流 通道；所述阴极支撑板(30 上均布有多个阴极放电针001)，各阴极放电针O01)与 阳极板(301)之间的距离相等；所述阳极板(301)上设有带走热量的冷却水管(5)。2.按权利要求1所述的模块化CO2激光器放电盒，其特征在于所述阴、阳极支撑板 (203,302)的相对面在位于热气出口侧分别设有阴、阳极防护瓷板004、303)。3.按权利要求1所述的模块化CO2激光器放电盒，其特征在于所述阴、阳极支撑板 (203,302)相对面的两侧均为斜面，上下两斜面形成喇叭状。4.按权利要求1所述的模块化CO2激光器放电盒，其特征在于所述阴极支撑板(203) 沿长度方向开有条形孔，孔内安装有放电瓷板002)，在放电瓷板(20 上分三排交错排列 地均布有多个阴极放电针O01)；所述阴极放电针O01)为铼钨丝针。5.按权利要求1所述的模块化CO2激光器放电盒，其特征在于所述阴极支撑板(203) 的上表面分别设有防止其机械变形及受热变形的阴极支...
【专利技术属性】
技术研发人员：官铭辉，邢飞，陈昭，李雨，
申请(专利权)人：杭州中科新松光电有限公司，
类型：发明
国别省市：86
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