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射频激励型激光器组件制造技术

技术编号:8983542 阅读:174 留言:0更新日期:2013-08-01 02:27
一种射频(RF)激励型激光器组件,包括限定电极间间隙的一对对置的电极,以及与两个电极都电接触的导电的端接桥接件。所述端接桥接件机械地支撑电极并使各电极相对于彼此而定位,并且提供用于施加至各电极的射频电压的终端阻抗。一种圆锥形螺旋感应器包括一个或多个金属绕组,以及一个或多个同心的接线端子,使得所述圆锥形螺旋感应器限定足够的绕组间间距,以减缓绕组间的气体介质的点火。一种射频(RF)馈通组件,其被构造为将射频电压施加至一对对置的电极,使得通过离子层放电屏障来将导体从与围绕所述导体定位的金属套管进行隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
说明书涉及激光器,且更特别地涉及全金属型气体激光器。
技术介绍
传统的扩散冷却激光器以及具有环形放电、混合谐振器和分布电感的传统激光器,通常将绝缘材料用在“实时”电极和地线之间,而并不仅仅用在射频(RF)馈通中。这种激光器的示例包括从TRUMPF公司(位于康涅狄格州法明顿市)购得的激光器,其包括TruCoaxV3、V4和V5系列的激光器产品。 图1A (侧面在上,剖视图)示出包括一对同心电极I和2的射频激励型气体激光器组件,所述同心电极在它们之间形成放电间隙11,并且通过介电部件电绝缘且在两端处由介电部件机械地保持。光学谐振器用的面镜位于放电部的彼此面对的两端处。这些面镜为轴锥镜7和螺旋镜8,轴锥镜7在一端,其为后向反射器,螺旋镜8在另一端,其包括典型谐振器的单个基板中的前、后两个面镜。激光输出窗12位于螺旋镜托架之上。电极组件包括支撑块,谐振器面镜安装至所述支撑块的每一端。每个面镜都安装在托架上,所述托架用作所述组件每一端用的盖。当外部电极1、内部电极2和各个盖组装在一起时,它们形成保持激光气体混合物的真空密封腔。内部电极2被金属桥接件3和陶瓷衬套5、6保持就位。所述陶瓷衬套使内部电极与外部电极电绝缘。在螺旋镜这一端的陶瓷衬套5成形为类似中空的圆筒,该圆筒连接着内部电极2和用于螺旋镜的托架。螺旋镜的基板及托架在中心处具有圆形开口,所述开口给出在大气压力下穿过中空的陶瓷衬套5到达内部电极2的通道。穿过这个孔,射频馈通组件9连接至内部电极2的暴露区域,以提供射频功率并用于内部电极用冷却流体2的供应和返回。螺旋镜端的陶瓷衬套5使内部电极2与接地的外部电极I保持绝缘。在轴锥镜7端,内部电极2通过可调节的端接感应器4电连接至地面。当射频功率通过射频馈通组件9供应至内部电极2且在间隙11中产生放电时,所述电极结合所产生的放电是表现得像是用于射频功率的有损传输线。电压变化随着射频功率在有损传输线中传播而沿电极的长度发生。传输线由内部可调节的终端4终止于轴锥镜7端处。为进一步减少电压变化并获得均匀的放电,通过使用特别设计的组件,在真空外部的几个位置处并且沿着电极的长度,将所分布的感应器100连接在外部电极I和内部电极2之间。图1B示出如第7,778,303号美国专利所示出和描述的这种激光器的盘绕组件的一个示例。如图1B所示,感应器组件100包括导电棒或馈通装置170,其延伸穿过外部电极110的真空密封的开口 175并进入到电极间间隙115中。馈通装置170在一端处终止于挠性的导电触头187,该导电触头接触在真空内的内部电极105的外表面。感应器组件100还包括引线180,利用(例如)螺钉185可拆卸地将所述引线连接至馈通装置170。在引线180与外部电极110的外表面形成合适的电接触时,感应器组件100由引线180电连接至外部电极110。通过去除螺钉185和186,可以调整引线180相对于外部电极110的外表面的位置,并且因此可以将从馈通装置170到外部电极110的当前长度调整为符合由感应器组件100所产生的电感的值。因此,能够轻松地调节感应器组件100的电感,而无需打开真空密封或者去除馈通装置170。
技术实现思路
本专利技术的特征在于激光器组件包括射频馈通组件、一个或多个阻抗和/或一个或多个金属桥接件支撑件,所述射频馈通组件被构造为贯穿限定在第一电极中的端口,以便为对置的电极提供射频偏压,所述一个或多个阻抗被构造为置于由所述激光器组件限定的气室内,所述一个或多个金属桥接件支撑件分开所述电极并提供终端阻抗。一方面,本专利技术提供一种射频(RF)激励型激光器组件,包括限定电极间间隙的一对对置的电极,以及与两个电极都电接触的导电的端接桥接件,其中所述端接桥接件机械地支撑电极并使各电极相对于彼此而定位,并且提供用于施加至各电极的射频电压的终端阻抗。另一方面,本专利技术提供一种射频(RF)馈通组件,其被构造为将射频电压施加至限定电极间间隙的一对对置的电极,所述组件包括导体和金属套管,所述导体被构造为贯穿 限定于第一电极中的端口并跨越所述电极间间隙,所述金属套管围绕所述导体而定位;其中所述金属套管被构造为电接合至第一电极,并且与所述导体间隔开以形成间隙,所述间隙具有足够的宽度,以便在导体和金属套管之间形成离子层放电屏障。在一些实施例中,所述导体包括水冷冷却端口。又一方面,本专利技术所提供的为一种圆锥形螺旋感应器,包括一个或多个金属绕组,以及一个或多个同心的接线端子;其中所述圆锥形螺旋感应器限定足够的绕组间间距,以减缓绕组间的气体介质的点火。在一些实施例中,所述感应器可被构造为接合于同轴的各电极之间,并且朝电极中的至少一个传导在感应器中产生的热。此外,在一些示例中,所述一个或多个金属绕组可具有足够的横截面面积,以便朝接合至所述一个或多个同心的接线端子的流体冷却组件传导在绕组内产生的热。再一方面,本专利技术的特征在于一种产生激光放电的方法。所述方法包括:提供限定电极间间隙的一对对置的电极;提供与两个电极都电接触的导电的端接桥接件,其中所述导电的端接桥接件机械地支撑电极并使各电极相对于彼此而定位,并且提供用于施加至电极的射频电压的终端阻抗;以及施加射频电压至电极,以便在电极间间隙内产生激光放电。在一些实施例中,所述电极可包括第一电极和第二电极,且所述方法还包括:提供包括导体和金属套管的射频馈通组件,所述导体贯穿限定在第一电极中的端口、贯穿金属套管,并且跨越在无放电区域内的电极间间隙,所述导体电接合至第二电极;以及在导体和金属套管之间形成离子层放电屏障,以电隔离所述导体和所述第一电极,从而使所述无放电区域能被气体介质触及到,但却定位在所述电极间间隙中气体介质不会被激励的位置处。这些方面的实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如,所述电极可为包括内部电极和外部电极的同心电极,并且其中各电极限定环形的电极间间隙。内部电极可包括与端接桥接件相邻的一个或多个同心翅片,并且其中所述一个或多个同心翅片每个均具有比内部电极在射频电压的频率下的趋肤深度的两倍大的厚度。端接桥接件可包括一个或多个互补的同心翅片,使得所述一个或多个同心翅片和所述一个或多个互补的同心翅片被布置成形成一间距,该间距在使用时能充满着介电气体,以形成电容器。端接桥接件可为平坦的、多螺旋形的桥接件或者平坦的、阿基米德螺旋形的桥接件。端接桥接件可为与电极之一一体形成的T形桥接件。端接桥接件可为第一端接桥接件,并且所述射频激励型激光器组件还包括在与第一端接桥接件相反的端部处的第二端接桥接件。第一端接桥接件可为平坦的、双螺旋形的桥接件,且第二端接桥接件可为与电极之--体形成的T形桥接件。端接桥接件可以限定冷却流体供应路径和冷却流体返回路径。在一些实施例中,射频激励型激光器组件还可包括全封闭的阻抗元件,所述阻抗元件跨越在由所述一对对置的电极所限定的无放电区域内的电极间间隙而延伸,其中所述无放电区域能被气体介质触及到,但却定位在所述电极间间隙中气体介质不会被激励的位置处。所述阻抗元件为圆锥形螺旋感应器。所述射频激励型激光器组件还可包括金属帽和金属夹具,所述金属帽和金属夹具被构造成将圆锥形感应器固定至激光器组件,其中金属帽、金属夹具和圆锥形感应器一起形成全金属的感应器组件。所述圆锥形螺旋感应器可限本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:F·J·维拉里尔绍塞多J·F·蒙哈丁洛佩斯P·丹尼尔J·戴勒S·苏姆雷恩V·格朗松
申请(专利权)人:通快公司
类型:
国别省市:

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