专利名称：一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法及专用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高功率氧碘化学激光器，具体地说是一种光学谐振腔中的 腔镜防污染方法及专用装置。本发明在发生器和腔镜盒之间，安置腔镜防 污染设置。采用密封高电压引入、高精度防旁路串气和自由电子高效荷电 新技术，实现低气压、大极距负电晕放电静电除尘。由于该装置能有效防 止污染颗粒进入腔镜盒而不妨碍激光器正常运行，因而能满足激光器对腔 镜防污染设置的要求。
背景技术：
腔镜作为激光器的重要单元器件与高能量COIL系统的几个关键指标 (功率、光束质量及出光时间)直接有关。腔镜污染造成局部的热吸收加 剧，最终使膜系的破坏阈值下降，反射率降低，热变形增大。表现为腔镜 被破坏，光束质量随出光时长出现蜕变。
激光器的主体设备相关部分如图1所示。混合喷管所产生的水滴、碱 性液滴及碘的气相液相混和物，可以通过气流的扩散进入光腔盒。原来存 留在腔内的污染颗粒，也会在激光器工作时形成气溶胶。这些污染颗粒会 对腔镜形成污染，从而严重影响激光器输出的光束质量。
发明内容
氧碘化学激光器光学谐振腔在出光过程中腔体内不可避免的出现由反 应气流流经发生器及超音速氧碘混合喷管所产生的水滴，碱性液滴，碘的 气相液相混和物，腔内悬浮的腐蚀物质颗粒等物质。上述物质在压力不均 的腔内会形成局部的扩散，不可避免的有部分污染物会附着到谐振腔中的 腔镜上，由于强光的作用，腔镜污染物将造成局部的热吸收加剧，热变形 增大，最终使膜系的反射率降低，破坏阈值下将。因此本发明提出通过氧 碘化学激光器腔镜防污染装置来实现腔镜对污染物的防护，从而达到保护 腔镜，提高输出光束质量的目的。
本发明的目的在于提供一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法及专用装 置，采用腔镜防污染设置，在不妨碍激光器正常运行的前提下，有效防止 上述污染颗粒对腔镜的污染，从而实现保护光学元件提高激光输出光束质 量的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法，在氧碘化学激光器的光腔盒与氧 碘混合喷管间设置磁电晕除尘器，采用低气压负直流高压磁增强电晕放电，
对穿越光腔盒入口的污染颗粒进行荷电及污染物的扑集净化，达到腔镜防 污染的目的。
所述腔镜防污染方法的专用装置，于氧碘化学激光器的光腔盒与氧碘混 合喷管间设置磁电晕除尘器，磁电晕除尘器通过波紋管分别与光腔盒和氧 碘混合喷管相连；
所述磁电晕除尘器，即腔镜防污染方法的专用装置包括筒状主壳体，主 壳体内表面涂敷有绝缘层，于主壳体内对应设置有放电极组和接地极，于 主壳体上设置有引出绝缘子，放电极组通过引出绝缘子与外界的高压电缆 相连；接地极与主壳体的外壁相连，并接地。
可于引出绝缘子外侧设置有高压防护套；可在主壳体的两端分别设置有 用于与波紋管相固接的接口法兰。
本发明的有益效果
1、 对腔镜进行防污染防护；本发明在发生器和腔镜盒之间，安置腔镜 防污染设置。
2、 防止污染物进入光腔盒；采用密封腔高电压引入、高精度防旁路串 气和自由电子高效荷电等新技术，实现低气压、大极距负电晕放电静电除
/1、土。
3、 改进强激光的光束质量。由于该防污染设置能有效防止污染颗粒进 入腔镜盒而不妨碍激光器正常运行，因而能满足激光器对腔镜防污染设置 的要求。
图1为本发明氧碘化学激光器主体设备相关部分结构示意图2为本发明腔镜防污染装置简图。
具体实施例方式
一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法，其主要思路是利用静电力实现谐 振腔通道中的液滴、杂质和微尘等污染物的去除。在通过高压电场进行电 离的过程中，使污染物尘粒荷电，并在电场的作用下使尘粒沉积在捕集器 上，由此去除各种污染物，实现氧碘化学激光出光过程中腔镜镜面不被污 染，从而提高腔镜的使用寿命，保证系统可靠运转。
(1) 首先是防污染装置模块与谐振腔为一整体设计；
(2) 光腔盒与混合喷管间设置磁电晕除尘器；
(3) 该装置中的磁电晕除尘器，可以实现无旁路串气，即确保所有进 入光腔盒的气溶胶颗粒必须经过磁电晕除尘器的净化；
(4) 磁电晕除尘器应该能对所有扩散进荷电区的污染颗粒进行高效荷 电和捕集，有效防止污染颗粒向光腔盒扩散，从而避免腔镜面的污染；
(5) 同时强调工作压力为低气压的放电电极设计。 本发明设计的氧碘化学激光器光学谐振腔结构如图1所示，防污染装置
作为光腔系统的一部分进行设计和安装。
所述磁电晕除尘器3，即腔镜防污染方法的专用装置主体由主壳体5、
放电极组6、绝缘层7和高压防护10等主体部分组成，通过接口法兰12和 波纹管2连接于光腔盒1与混合喷管4之间。
筒状主壳体5，主壳体5内表面涂敷有绝缘层7，于主壳体5内对应设 置有放电极组6和接地极11，于主壳体5上设置有引出绝缘子8，放电极 组6通过引出绝缘子8与外界的高压电缆9相连；接地极11与主壳体5的 外壁相连，并接地。于引出绝缘子8外侧设置有髙压防护套10;在主壳体 5的两端分别设置有用于与波紋管2相固接的接口法兰12。
防污染装置工作时，通过高压电缆9在引出绝缘子8和高压防护10的 保护下，将高压电流引入到放电极组6，接地极ll实现零电势，对腔体的 污染物进行荷电，并通过对电压的控制实现不同腔压下的工作状态，实现 防污染功能。
防污染装置具有两个工作状态，在光腔部件安装调试全部完成后，防 污染装置开始工作于非出光状态，在激光出光零时前数分钟将其工作状态 调为出光状态。
权利要求
1. 一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法，其特征在于在氧碘化学激光器的光腔盒与氧碘混合喷管间设置磁电晕除尘器，采用低气压负直流高压磁增强电晕放电，对穿越光腔盒入口的污染颗粒进行荷电及污染物的扑集净化，达到腔镜防污染的目的。
2. 一种权利要求l所述腔镜防污染方法的专用装置，于氧碘化学激光器的光腔盒(1)与氧碘混合喷管(4)间设置磁电晕除尘器(3)，磁电晕 除尘器(3)通过波紋管(2)分别与光腔盒(1)和氧碘混合喷管(4)相 连；其特征在于所述磁电晕除尘器(3)，即腔镜防污染方法的专用装置包括筒状主壳体 (5)，主壳体(5)内表面涂敷有绝缘层(7)，于主壳体(5)内对应设置 有放电极组(6)和接地极(11)，于主壳体(5)上设置有引出绝缘子(8)， 放电极组(6)通过引出绝缘子(8)与外界的高压电缆(9)相连；接地极 (11)与主壳体(5)的外壁相连，并接地。
3. 按照权利要求2所述专用装置，其特征在于于引出绝缘子(8)外 侧设置有高压防护套(10)。
4. 按照权利要求2所述专用装置，其特征在于在主壳体(5)的两端 分别设置有用于与波纹管(2)相固接的接口法兰(12)。
全文摘要
本发明涉及高功率氧碘化学激光器，具体地说是一种光学谐振腔中的腔镜防污染方法及专用装置，在氧碘化学激光器的光腔盒与氧碘混合喷管间设置磁电晕除尘器，采用低气压负直流高压磁增强电晕放电，对穿越光腔盒入口的污染颗粒进行荷电及污染物的扑集净化，达到腔镜防污染的目的。本发明采用腔镜防污染设置，在不妨碍激光器正常运行的前提下，有效防止上述污染颗粒对腔镜的污染，从而实现保护光学元件提高激光输出光束质量的目的。
文档编号H01S3/08GK101383475SQ20071001276
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者新 何, 嵚 刘, 张增宝, 张治国, 金玉奇 申请人:中国科学院大连化学物理研究所