一種新結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于封離型二氧化碳激光管技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及激光管結(jié)構(gòu)的設(shè)計和新材料的使用，具體的說是一種新結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光管。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中的封離型高電壓激勵二氧化碳激光管管體由玻璃料燒制而成，通常為三層套管結(jié)構(gòu)，中心層是放電管、中間層是水冷管、最外層是儲氣室和與放電管聯(lián)通的螺旋回氣管，儲氣室是由外殼封閉構(gòu)成，在有回氣管一端的管口上設(shè)置有全反射鏡，在此端放電管處設(shè)置有陽極電極，在另一端的管口上設(shè)置有輸出反射鏡，在此端放電管處設(shè)置有陰極電極。
[0003]由于密封性能、材料的自放氣率、低膨脹系數(shù)和高壓絕緣的需要，現(xiàn)有技術(shù)在材料上習(xí)慣性的一直沿用玻璃料制作，但隨著新密封絕緣材料的誕生，新脫氣工藝的發(fā)展，新金屬材料的出現(xiàn)，使金屬材料已經(jīng)完全可以取代現(xiàn)有玻璃材質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的激光器是由玻璃無縫燒結(jié)而成，氣密性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和絕緣性都比較好，用金屬材料代替現(xiàn)有的玻璃材料，必須解決金屬材料膨脹系數(shù)和金屬材料存在的其它不穩(wěn)定因素，使支撐主體外管套保持穩(wěn)定。金屬與高壓電路和放電腔的隔離必須經(jīng)過合理有效的處理，以保證激光器放電系統(tǒng)的正常工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種氣密性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和絕緣性都比較好的新結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光管。
[0005]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種新結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光管，其包括金屬外殼和設(shè)置于所述金屬外殼內(nèi)的放電管、進(jìn)水管、出水管、水冷套管和回氣筒，在所述金屬外殼內(nèi)設(shè)置有一水冷管支架，所述水冷管通過所述水冷管支架設(shè)置于所述金屬外殼內(nèi)，所述回氣筒套設(shè)于所述水冷套管的后端，在所述放電管的上部設(shè)置有進(jìn)水管，在所述放電管的下部設(shè)置有出水管，在所述放電管和水冷套管之間設(shè)置有多個放電管支架，所述放電管通過所述放電管支架設(shè)置于所述水冷套管內(nèi)；在水冷套管的前端設(shè)置有前水冷管蓋，在水冷套管的后端設(shè)置有后水冷管蓋，在金屬外殼的前端設(shè)置有前外殼蓋，在金屬外殼的后端設(shè)置有后外殼蓋，在后外殼蓋的外端設(shè)置有陶瓷套蓋；在所述放電管的兩端均設(shè)置有水冷套管內(nèi)嵌件，所述出水管的出水口端與所述水冷套管的前端連接，在所述前外殼蓋上設(shè)置有裝鏡片座，在所述裝鏡片座上設(shè)置有輸出反射鏡，在所述放電管后端與所述陶瓷套蓋之間設(shè)置有引電極用錐形彈簧，在所述陶瓷套蓋的中部設(shè)置有一全反射鏡。
[0006]在后外殼蓋和陶瓷套蓋之間設(shè)置有外殼蓋內(nèi)密封圈，在外殼蓋內(nèi)密封圈內(nèi)設(shè)置有外殼內(nèi)密封圈緊固環(huán)，在所述回氣筒內(nèi)位于后水冷管蓋的外端設(shè)置有外殼定制密封圈，在水冷管套內(nèi)嵌件與前水冷管蓋之間設(shè)置有水管套密封圈，在水冷管套內(nèi)嵌件與后水冷管蓋之間也設(shè)置有所述水管套密封圈。
[0007]在所述放電管和水冷套管之間設(shè)置有一進(jìn)水管引流片，所述進(jìn)水管引流片采用不銹鋼金屬片切割為半圓形擋片并折彎，進(jìn)水管引流片在進(jìn)水管與放電管支架之間固定。進(jìn)水管引流片的作用是擋住進(jìn)水管的一部分水，讓水從底部流入后再形成回路。
[0008]在所述放電管的前端位于水冷套管的出水管后端設(shè)置有出水管引流片，出水管引流片采用不銹鋼擋片切去一部分后制成，出水管引流片放置在出水管附近。出水管引流片的作用是擋住進(jìn)來的水，讓水充分溢滿整個水冷套管后再流出。
[0009]本實用新型的二氧化碳激光管由一根圓形筒狀絕緣材料制成的放電管、管內(nèi)兩端正負(fù)電極鍍層，及把管內(nèi)電極引出管外壁端口的導(dǎo)電鍍層構(gòu)成。激光諧振腔冷卻水套由套在諧振腔外壁的圓管內(nèi)壁和放電管外壁間隙形成，間隙之間有套在放電管外殼的三腳支撐架支撐固定，兩端由O形圈內(nèi)壁定位擋片和放電管從中心穿過的外螺旋壓縮壓頭構(gòu)成，水套內(nèi)兩端分別設(shè)置C形引流片和一雙L形引流片構(gòu)成。
[0010]后鏡片安裝調(diào)整蓋設(shè)有中心孔，外部電源由此孔引入，通過鏡片安裝孔底面溝槽與延伸至鏡片蓋內(nèi)端面分布于安裝孔側(cè)壁的溝槽，將電源引入內(nèi)腔。筒狀回氣筒一端由三耳法蘭板密封，板中心設(shè)有電極引線孔，鏡片安裝孔，孔底線槽與側(cè)壁線槽連接，延伸至法蘭板內(nèi)端面。沿筒壁內(nèi)呈輻射狀縱向分布多條扇形截面氣體流道，若干根流道兩端交錯串聯(lián)，形成一條狹長的流道，氣體流道入口開在筒形放電管內(nèi)壁，出口開在外壁。
[0011]正極高壓電通路由外高壓電源線通過激光器連接絕緣蓋與回氣筒后端面絕緣連接，后鏡片安裝調(diào)整蓋設(shè)有中心孔，外部電源由此孔引入，通過回氣筒后端電源引入孔將電源引入放電室。然后通過置于回氣筒內(nèi)端面和放電管尾端外側(cè)的彈簧將高壓電引入放電管內(nèi)壁環(huán)形電極。
[0012]負(fù)極電源由金屬外殼引入水套出光端，通過連接水套出光端和放電管端口外壁電極引出端的彈簧連接。放電管外壁與水套內(nèi)壁，采用三角支撐架結(jié)構(gòu)，三個點分別與放電管外壁和水套內(nèi)壁接觸，其中一個點設(shè)置成彈性結(jié)構(gòu)，根據(jù)作用力與反作用力的原理，可以固定放電管和水套。
[0013]水套外壁與外殼內(nèi)壁采用三角支撐架結(jié)構(gòu)，三個點分別與水套外壁與外殼體內(nèi)壁接觸，在與外殼體內(nèi)壁接觸的三個地方，三個支撐腳側(cè)壁增加了螺紋孔，利用切槽斷開兩側(cè)孔壁，采用螺釘擰入孔壁外張增大作用力的原理，以調(diào)節(jié)支撐力的大小，起到固定中心的作用。
[0014]放電管與回氣管絕緣連接膠套，采用雙環(huán)形密封圈，一端密封，密封面中心留有中心圓孔，內(nèi)圓孔于放電管緊配合，外徑與回氣管內(nèi)壁過盈配合，使得密封圈將放電室與儲氣室絕緣隔離。
[0015]正極電源引入結(jié)構(gòu)，正極電源利用大于回氣管電源引入孔截面積的金屬塊或片粘接或壓封在后端面的金屬件將電源引入腔內(nèi)，回氣筒后端面設(shè)有臺階，安裝時插入外殼后蓋，用螺釘與外殼后蓋固定；回氣筒后端面與三耳法蘭蓋之間用密封圈隔離，為更好的起到密封效果，O密封圈中間增加筒狀定位環(huán)，定環(huán)上端與膠圈接觸高度縱向密布切槽，形成彈性外張支撐架，保證膠圈始終密實緊貼在密封面，以獲得更好的絕緣密封效果。
[0016]外殼定制密封圈為筒狀結(jié)構(gòu)環(huán)的上部外沿為上大下小的圓錐形結(jié)構(gòu)，錐體部分沿縱向密布切槽。金屬外殼采用特殊工藝消除膨脹系數(shù)，獲得特有的金屬應(yīng)變特性，從而滿足膨脹系數(shù)的要求和穩(wěn)定性，從而達(dá)到甚至在某些參數(shù)上完全超過玻璃的性能。
[0017]產(chǎn)品支撐兩端鏡片包裹水套放電腔的外殼(儲氣室)，用三角支撐架將包裹在諧振腔外壁形成冷卻水套外管固定，諧振腔(放電管)定位固定于水套管內(nèi)壁的三角支撐架內(nèi)孔，諧振腔外管壁與水套管內(nèi)管壁兩端面密封形成水套。
[0018]連接于水套管兩端外壁的兩支進(jìn)出水管由后端蓋經(jīng)過密封將儲氣室與大氣隔離將管路引出外殼，為使放電管正極端能夠充分冷卻，進(jìn)水端冷卻水套內(nèi)設(shè)有引流限流裝置保證放電管正極端部全面冷卻，出光端水套內(nèi)設(shè)引流片保證水套內(nèi)空氣從出水口排除。放電管負(fù)極端與出光口懸空放置保證儲氣室氣流從負(fù)極端口進(jìn)入放電管。
[0019]放電管正極通過絕緣密封件與回氣筒內(nèi)壁形成絕緣密封連接，回氣管另一端外沿設(shè)有三耳螺絲固定位，固定在激光器外殼后端蓋內(nèi)面，后絕緣端蓋中心設(shè)貫穿孔引入電源，后絕緣端蓋通過三耳法蘭板外端面三個螺絲孔位調(diào)整安裝在內(nèi)表面安裝孔位的鏡片角度，絕緣端蓋利用內(nèi)面絕緣密封圈實現(xiàn)與絕緣回氣筒的密封絕緣連接，構(gòu)成完整的高壓絕緣通道。