激光点火装置制造方法及图纸

激光点火装置（1）是用于对副燃烧室（85）内的混合气体点火的装置，具备配置在副燃烧室（85）内的靶部（20）、以及配置在燃烧室（85）外且出射用于照射到靶部（20）的激光（L）的激光光源（11）。激光光源（11）是微片激光器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光点火装置
本专利技术涉及一种用于对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置。
技术介绍
作为提高气体发动机的效率的装置，使用激光对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置受人注目。例如，在专利文献1中，记载了使激光聚光于设置在发动机的活塞上表面的固体靶（target）来产生等离子体，并对燃烧室内的混合气体点火的靶击穿（targetbreakdown）方式的激光点火装置。另外，在专利文献2中，记载了使激光聚光于混合气体来进行点火的气体击穿（gasbreakdown）方式的激光点火装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-220091号公报专利文献2：日本特开2006-329186号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，在上述专利文献1所记载的激光点火装置中，若未将激光的聚光点位置高精度地定位于固体靶，则有不能够产生等离子体来对混合气体点火的担忧。另外，在专利文献2所记载的激光点火装置中，为了对混合气体点火，要求大的激光功率。因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火，并且能够降低点火所需要的激光的能量的激光点火装置。解决问题的技术手段本专利技术的一个角度的激光点火装置是用于对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置，具备配置在燃烧室内的靶部、以及配置在燃烧室外且出射用于照射到靶部的激光的激光光源，激光光源是微片激光器（microchiplaser）。在该激光点火装置中，对于激光光源而言使用微片激光器。从微片激光器出射的激光由于每单位面积的能量大，因此可以较宽地确保能够在靶部产生用于对混合气体点火的等离子体的激光的强度范围。因此，即使激光的聚光点位置从靶部偏离，也能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火。另外，在该激光点火装置中，具备配置在燃烧室内的靶部、以及配置在燃烧室外且出射用于照射到靶部的激光的激光光源。在该激光点火装置中，通过将激光照射到配置在燃烧室内的靶部而产生等离子来对混合气体点火。根据靶击穿方式，能够由比气体击穿方式小的能量的激光来进行点火。因此，能够降低点火所需要的激光的能量。在上述激光点火装置中，也可以还具备调整能够在靶部产生用于对混合气体点火的等离子体的激光的强度范围、以及激光的聚光点位置的光学系统。通过这样的结构，能够将激光的强度范围和聚光点位置相对于靶部调整至所期望的位置。在上述激光点火装置中，光学系统也可以调整强度范围和聚光点位置，以使强度范围包含靶部并且聚光点位置位于靶部的跟前。通过这样调节强度范围，从而由于靶部包含于强度范围，因此能够产生等离子体来对混合气体点火。此外，通过这样调节聚光点位置，能够在聚光点位置直接对混合气体点火。因此，能够产生靶击穿和气体击穿，因而能够更可靠地对混合气体点火。专利技术的效果根据本专利技术，能够可靠地产生等离子体来对混合气体点火，并且能够降低点火所需要的激光的能量。附图说明图1是用于说明具备本实施方式所涉及的激光点火装置的发动机装置的结构的图。图2是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的作用的图。图3是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的效果的图。图4是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第1实施例的图。图5是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第1实施例的图。图6是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第2实施例的图。图7是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第3实施例的图。图8是用于说明本实施方式所涉及的激光点火装置的第4实施例的图。具体实施方式以下，一边参照附图一边详细地说明本专利技术的激光点火装置的实施方式。再有，在附图的说明中，对相同的要素标记相同的符号，省略重复的说明。图1是用于说明具备本实施方式所涉及的激光点火装置1的发动机装置100的结构的图。发动机装置100具备燃烧部50和激光点火装置1。对激光点火装置1进行说明。激光点火装置1具备激光生成部10和靶部20。激光生成部10具备激光光源11、准直器（collimator）12、镜13、透镜14、透镜驱动部16、靶部20、以及激光控制部15。激光光源11配置在燃烧部50外。激光光源11具有出射用于照射到靶部20的激光L的功能。对于激光光源11而言，使用微片激光器（microchiplaser）。微片激光器是在激励光源中使用半导体激光器（LD）的固体激光器。激光光源11具备激励光源11a、激光共振器11b、以及脉冲化机构11c。对于激励光源11a而言，例如使用半导体激光器。对于激光共振器11b而言，使用例如Nd：YAG。该激光共振器11b的长度为20mm以下。脉冲化机构11c使用例如从外部强制地进行调制的外部调制器、或者通过元件自身的特性进行调制的可饱和吸收体中的任意一个。对于外部调制器而言，例如可以使用电光调制器（EOM）、声光调制器（AOM）等。对于可饱和吸收体而言，例如可以使用Cr：YAG、SESAM等。准直器12设置在激光L的光路上。准直器12为了形成作为平行光线的激光L而使用。镜13设置在激光L的光路上。具有控制激光L的光路，并经由激光导入部84而将激光L导光到靶部20的功能。透镜14设置在激光L的光路上。透镜14是调整激光L的强度范围、以及激光L的聚光点位置P的位置的光学系统。所谓激光L的强度范围，是指能够在靶部20产生用于对混合气体点火的等离子体的范围。对于透镜14而言，优选使用焦点距离长的透镜。对于透镜14而言，可以使用例如焦点距离为100mm的透镜或者焦点距离为150mm的透镜。靶部20设置在副燃烧室85内。在本实施方式中，在设置有激光导入部84的壁面的相反侧的壁面，设置有靶部20。靶部20具有通过照射激光L而产生等离子体的功能。激光控制部15连接于控制透镜14的位置的透镜驱动部16。通过激光控制部15控制透镜驱动部16而使透镜14在沿着激光L的光路的方向上移动，从而调整激光L的强度范围和聚光点位置P。激光L的聚光点位置P被调整至副燃烧室85内。聚光点位置P也可以在副燃烧室85内被调整至靶部20的表面上，也可以被调整至靶部20的跟前，或者也可以被调整至激光L的光路上的所期望的地方。另外，调整激光L的强度范围，以使强度范围包含靶部20。此外，激光控制部15连接于激光光源11。激光控制部15控制从激光光源11照射的激光L的、例如重复周期、能量、脉冲宽度、以及波长。接着，对燃烧部50进行说明。燃烧部50具备主燃烧部60、副燃烧部80和压力控制部91、以及气体导入控制部92。主燃烧部60具有燃烧室主体61、活塞62、盖部63、主压力调整部64、主压力计65、以及主气体导入部66。燃烧室主体61具有圆柱状的主燃烧室67。在燃烧室主体61的一个端部61a固定有盖部63，从另一个端部61b侧插入有活塞62。活塞62构成为能够在沿着主燃烧室67的中心轴61c的方向上移动。通过使该活塞62在沿着中心轴61c的方向上移动，从而使主燃烧室67内的混合气体压缩或者膨胀。主压力计65设置在主燃烧室67的内壁面。主压力调整部64和主气体导入部66设置在燃烧室主体61的外侧面。主压力调整部64经由从燃烧室主体61的外壁面贯通至主燃烧室67的贯通孔64a而与主燃烧室67连接。主气体导入部66经由从燃烧室主体61的外壁面贯通至主燃烧室67的贯通孔66a而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.05 JP 2011-0839201.一种激光点火装置，其特征在于，是用于对燃烧室内的混合气体点火的激光点火装置，具备：配置在所述燃烧室内的靶部；配置在所述燃烧室外且出射用于照射到所述靶部的激光的激光光源；调整能够在所述靶部产生用于对所述混合气体点火的等离子体的所述激光的强度范围、以及所述激光的聚光点位...

【专利技术属性】
技术研发人员：古谷博秀，曾根明弘，酒井博，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：
国别省市：