一種組合放電co2激光器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于激光【技術領域】，特別涉及一種組合放電CO2激光器，包括電極，電極包括電極底座，多個平行安裝的陰極瓷座、風冷銅座和預燃陰極鎢片，其中陰極瓷座裝于電極底座的一側，風冷銅座嵌裝于陰極瓷座內，預燃陰極鎢片裝于風冷銅座上，板條主陰極則裝于陰極瓷座頂部，絕緣瓷條裝于板條主陰極的上側面，陽極絕緣底座裝于電極底座的另一側，公共陽極板裝于陽極絕緣底座上方。本實用新型通過針-板放電與板-板放電疊加的方式進而構成組合放電電極，并由預燃陰極鎢片與公共陽極板在開關直流電源驅動下維持低功率線狀放電，實現了在激光加工間歇期以最小不出光功率維持放電，在降低能耗的基礎上極大的減小了大功率輸出的響應時間。
【專利說明】—種組合放電CO2激光器
【技術領域】
[0001]本發明屬于激光【技術領域】，特涉及一種組合放電CO2激光器，本實用新型特別適用金屬腔9.3微米CO2氣體激光器。
【背景技術】
[0002]目前，國內二氧化碳橫流激光器普遍采用三種電極結構:
[0003]第一種為針-板放電結構，該結構的特點是采用矩陣布置的鎢針相對平板電極放電。其不足之處是一定面積內的等距點放電，因放電電場不均勻造成電光轉換效率較低，又因采用直流激勵，電、光恒定輸出，無法隨應用工況調整，電能損耗較大。
[0004]第二種為管-板放電結構，該結構特點是采用平行于平板電極的容性管狀電極相對平板電極放電。由于其采用高頻激勵，管狀電極高頻集膚效應嚴重，造成注入極限電功率較小，難以實現大功率激光輸出。
[0005]第三種為板-板放電結構，該結構的特點是采用兩塊平行的平板電極，采用射頻或微波激勵，由于大功率激勵源制造困難，平板電極加工過于精密，這種結構難以在工業應用中廣泛推廣。
【發明內容】
[0006]針對【背景技術】的不足，本實用新型通過針-板放電與板-板放電疊加的方式進而構成組合放電電極，并由預燃陰極鎢片與公共陽極板在開關直流電源驅動下維持低功率線狀放電，實現了在激光加工間歇期以最小不出光功率維持放電，在降低能耗的基礎上極大的減小了大功率輸出的響應時間。
[0007]本實用新型的技術方案是:一種組合放電CO2激光器，包括電極，其特征在于:所述的電極包括電極底座，多個平行安裝的陰極瓷座、風冷銅座和預燃陰極鎢片，其中陰極瓷座裝于電極底座的一側，風冷銅座嵌裝于陰極瓷座內，預燃陰極鎢片裝于風冷銅座上，板條主陰極則裝于陰極瓷座頂部，絕緣瓷條裝于板條主陰極的上側面，陽極絕緣底座裝于電極底座的另一側，公共陽極板裝于陽極絕緣底座上方。
[0008]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的預燃陰極鎢片、板條主陰極與公共陽極板之間的空間構成放電區。
[0009]如上所述的CO2激光器，其特征在于:預燃陰極鎢片放電端為點狀；板條主陰極放電端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共陽極板放電平面。
[0010]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極為前后相同的兩部分電極，該兩部分電極相對長度方向中垂面相向布置，中間以瓷板光闌分隔。
[0011]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極底座為U形截面鋼型材。
[0012]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極底座上設有一條長形口的風道槽，該風道槽使氣流上行通過放電區。
[0013]本實用新型的有益效果是:1.由預燃陰極鎢片與公共陽極板在開關直流電源驅動下維持低功率線狀放電，其益處是在激光加工間歇期以最小不出光功率維持放電，在降低能耗的基礎上極大的減小了大功率輸出的響應時間。2.板條主陰極與公共陽極板之間在可調壓、調頻、固定脈寬脈沖電源驅動下，提供大功率面均勻放電，其益處是可視工況需求提供可變強度和頻率的激光脈沖。3.電極分為前后相同的兩部分，相對長度方向中垂面相向布置，中間以瓷板光闌分隔。其益處是可以實現前后兩部分電極產生的激光光斑形狀錯位互補，提高光斑質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為一種組合放電CO2激光器電極剖視圖；
[0015]圖2為一種組合放電CO2激光器多個電極相向錯位剖視圖；
[0016]圖3為一種組合放電CO2激光器電極相向錯位立體圖。
【具體實施方式】
[0017]附圖標記說明:1 一電極底座，2—陰極瓷座，3—風冷銅座，4一預燃陰極鎢片，5—板條主陰極，6—絕緣瓷條，7—瓷板光闌，8—公共陽極板，9一陽極絕緣底座，10—風道槽(電極底座上開的一條長形口)。
[0018]以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0019]如附圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的一種組合放電CO2激光器分為前后相同的兩部分電極，該兩部分電極相對長度方向中垂面相向布置，中間以瓷板光闌7分隔，這樣的布置實現了前后兩部分電極產生的激光光斑形狀錯位互補，提高了光斑質量。
[0020]如圖3所示，所述的其中之一的電極結構形式為:包括電極底座1，多個平行安裝的陰極瓷座2、風冷銅座3和預燃陰極鎢片4，其中陰極瓷座2裝于電極底座I的一側，風冷銅座3嵌裝于陰極瓷座2內，預燃陰極鎢片4裝于風冷銅座3上，板條主陰極5則裝于陰極瓷座2頂部，絕緣瓷條6裝于板條主陰極5的上側面，陽極絕緣底座9裝于電極底座I的另一側，公共陽極板8裝于陽極絕緣底座9上方。
[0021 ] 本實用新型的激光器放電區由預燃陰極鎢片4、板條主陰極5與公共陽極板8之間的空間構成。預燃陰極鎢片4放電端為點狀，激光器預燃電源加在預燃陰極鎢片4與公共陽極板8兩極間時，預燃陰極鎢片4與公共陽極板8放電端面形成線放電區域，即為針一板放電；板條主陰極5放電端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共陽極板8放電平面。激光器主放電電源加在板條主陰極5與公共陽極板8兩極間時，板條主陰極5與公共陽極板8放電端面形成平面放電區域，即為板一板放電。
[0022]如圖1和圖3所示，本發明的電極底座I為U形截面鋼型材，用以支撐所有電極，保持電極在同一水平線，其中部開有風道槽10，風道槽10為電極底座上開的一條長形口，使氣流上行通過放電區，這樣便于整個激光器的通風散熱。
[0023]本實用新型的CO2激光器特別適合于大功率激光器，如9.3微米CO2激光器。
[0024]本實用新型過程是:介質氣體經電極底座I的風道槽10向上高速吹入放電區，預燃陰極鎢片4和公共陽極板8在開關直流電源驅動下維持低功率預燃放電。板條主陰極5和公共陽極板8之間在可調壓、調頻、固定脈寬脈沖電源驅動下，視工作需求提供大功率放電。
[0025]本實用新型通過針-板放電與板-板放電疊加的方式進而構成組合放電電極，并由預燃陰極鎢片4與公共陽極板8在開關直流電源驅動下維持低功率線狀放電，實現了在激光加工間歇期以最小不出光功率維持放電，在降低能耗的基礎上極大的減小了大功率輸出的響應時間。
【權利要求】
1.一種組合放電CO2激光器,包括電極,其特征在于:所述的電極包括電極底座(I),多個平行安裝的陰極瓷座(2)、風冷銅座(3)和預燃陰極鎢片(4)，其中陰極瓷座(2)裝于電極底座(I)的一側，風冷銅座(3 )嵌裝于陰極瓷座(2 )內，預燃陰極鎢片(4 )裝于風冷銅座(3 )上，板條主陰極(5)則裝于陰極瓷座(2)頂部，絕緣瓷條(6)裝于板條主陰極(5)的上側面，陽極絕緣底座(9)裝于電極底座(I)的另一側，公共陽極板(8)裝于陽極絕緣底座(9)上方。
2.如權利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:所述的預燃陰極鎢片(4)、板條主陰極(5)與公共陽極板(8)之間的空間構成放電區。
3.如權利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:預燃陰極鎢片(4)放電端為點狀；板條主陰極(5)放電端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共陽極板(8)放電平面。
4.如權利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極為前后相同的兩部分電極，該兩部分電極相對長度方向中垂面相向布置，中間以瓷板光闌(7)分隔。
5.如權利要求1、2、3或4所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極底座(I)為U形截面鋼型材。
6.如權利要求1、2、3或4所述的CO2激光器，其特征在于:所述的電極底座上設有一條長形口的風道槽(10)，該風道槽(10)使氣流上行通過放電區。
【文檔編號】H01S3/09GK204103232SQ201420420874
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】李又平, 李再光 申請人:武漢博萊科技發展有限責任公司