专利名称：一种集成电极进气管的制作方法
技术领域：
一种集成电极进气管技术领域[0001]本实用新型涉及高功率二氧化碳激光器技术领域，尤其涉及激光器气体循环技术领域。
背景技术：
[0002]轴快流高功率二氧化碳激光器的一项关键技术是如何让流动的气体在放电管中形成湍流流动，特别是在气体放电电极附近形成湍流。另一项关键技术是如何设计放电电极的结构、材质和位置。放电气体在放电管中及电极附近湍流流动对维持气体均匀稳定的辉光放电有着非常重要的作用，如果在放电电极附近气体层流流动，则气体在较大放电电流下就会由辉光放电转变为弧光放电，从而改变放电气体(等离子体)的电阻值，严重影响电功率的有效注入和光电转换效率，甚至使得激光器无法工作。为了实现激光器的高功率输出，必须研制出结构合理的电极，能使放电均勻稳定，从辉光放电到弧光放电有一个放电注入功率的界限，电极结构的变化对放电注入功率有着很大的影响。另外，电极材质的好坏直接影响谐振腔内因电极溉射或吸附带来的镜片污染程度，电极的位置直接影响输出激光光束质量。因此，选择合适的电极材质、结构和位置并在电极附近形成气体湍流是很多人研究的课题。现有资料显示，很多研究人员选择不易溅射的材质作为电极，采用环形、圆筒形、 小孔型或窗型结构，放置于放电管有效放电区域，这样不可避免的造成电极溅射污染和影响光束质量。造成气体湍流的装置有增加障碍物、螺旋导流装置或气体通道变腔装置，都因流阻增加、工艺结构复杂不能得到广泛地应用，或不能发挥良好的效果。发明内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能有效地在电极附近形成气体湍流、低溅射、降低污染、不影响光束质量、低流阻的集成电极进气管。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是[0005]一种集成电极进气管，包括进气管管体以及设置在进气管管体一端的电极，其特征在于在所述的进气管管体的中部设置有湍流腔，该湍流腔的截面面积大于或小于进气管管体的截面面积，所述的电极位于湍流腔的后部，在进气管管体设置电极的端部还设置有湍流器。[0006]所述的电极包括引出端和放电端，所述的放电端与进气管管体轴线重合，所述的引出端与进气管管体轴线垂直。[0007]所述的电极放电端端部位于湍流器圆心。[0008]所述进气管管体的形状为圆柱形，所述的湍流腔的形状为圆柱形，所述的电极放电端端部成针尖状，电极外部套有绝缘护套，电极针尖部露出绝缘护套2-3mm。[0009]湍流腔直径为进气管管体直径的2-3倍。[0010]有益效果3[0011]由于采用上述结构，气体从非安装电极一端进入进气管，经过多组大小湍流腔室压缩膨胀，到达电极附近区域气体初步形成湍流，再经湍流器进入放电管，采用针尖放电， 从而有效地改善放电稳定性，提高了激光器的注入功率和光电转换效率。由于电极安装于放电管有效放电区域外，不会对激光器输出光束质量产生影响。由于电极外部套有护套，既保证电极有效电子发射(接收)面积，又能降低电极溅射带来的污染。本实用新型结构简单， 具有制作工艺简单、便于拆装、绝缘强度高等优点，易于推广和使用。
[0012]
以下结合附图对本实用新型进行详述[0013]图I是本实用新型集成电极进气管结构剖面图。[0014]其中1、进气管管体；2、电极；3、紧固件；4、密封圈；5、湍流器；6、紧固密封件。
具体实施方式
[0015]从图I中可以看出电极2经紧固件3与密封圈4密封安装于进气管管体I 一端， 湍流器5经紧固密封件6安装 于进气管管体I安装电极2的一端，在进气管管体I的中部为湍流腔，该湍流腔的截面面积大于进气管管体I的截面面积，为了达到湍流的目的，湍流腔的截面面积也可以小于进气管管体I的截面面积。进气管管体I由绝缘材料加工成多组大小二种直径规格等高圆柱形腔轴线方向串联间隔叠加而成，其中大直径圆柱形腔即为湍流腔，选择大圆柱形腔直径为小圆柱形腔直径的2-3倍。电极2由低溅射导电小直径棒料加工成L型，一端加工成针尖状，电极外部紧密配合套上耐高温与电极材料相近热膨胀系数的绝缘护套，电极针尖部露出绝缘护套2-3_。湍流器由低热膨胀系数绝缘耐高温材料加工成环状结构，其外圆直径与进气管内径过渡配合，内圆直径根据激光器设计功率进行选择，其高度根据与其他部件装配尺寸进行选择，但不小于内圆半径，两端内外圆锥面平滑过渡。[0016]在激光器工作时，激光工作气体经进气管管体I的非安装电极2的一端进入，经过进气管管体I的多组腔室压缩膨胀，到达电极2附近区域初步形成湍流，再经湍流器5进入放电管，这样，气体进入放电管是已经形成湍流，而电极2采用针尖放电，提高了气体放电稳定性、注入电功率和光电转换效率，减少了电极溅射带来的污染，避免了对光束质量的影响。
权利要求1.一种集成电极进气管，包括进气管管体以及设置在进气管管体一端的电极，其特征在于在所述的进气管管体的中部设置有湍流腔，该湍流腔的截面面积大于或小于进气管管体的截面面积，所述的电极位于湍流腔的后部，在进气管管体设置电极的端部还设置有湍流器。
2.根据权利要求I所述的集成电极进气管，其特征在于所述的电极包括引出端和放电端，所述的放电端与进气管管体轴线重合，所述的引出端与进气管管体轴线垂直。
3.根据权利要求I或2所述的集成电极进气管，其特征在于所述的电极放电端端部位于瑞流器圆心。
4.根据权利要求3所述的集成电极进气管，其特征在于所述进气管管体的形状为圆柱形，所述的湍流腔的形状为圆柱形，湍流腔直径为进气管管体直径的2-3倍。
5.根据权利要求I或2所述的集成电极进气管，其特征在于所述的电极放电端端部成针尖状，电极外部套有绝缘护套，电极针尖部露出绝缘护套2-3 mm。
专利摘要本实用新型公开了一种集成电极进气管，包括进气管管体以及设置在进气管管体一端的电极，其特征在于在所述的进气管管体的中部设置有湍流腔，该湍流腔的截面面积大于或小于进气管管体的截面面积，所述的电极位于湍流腔的后部，在进气管管体设置电极的端部还设置有湍流器。由于本实用新型结构，气体从非安装电极一端进入进气管，经过多组大小湍流腔室压缩膨胀，到达电极附近区域气体初步形成湍流，再经湍流器进入放电管，采用针尖放电，从而有效地改善放电稳定性，提高了激光器的注入功率和光电转换效率。本实用新型结构简单，具有制作工艺简单、便于拆装、绝缘强度高等优点，易于推广和使用。
文档编号H01S3/036GK202749672SQ20122017857
公开日2013年2月20日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者杨和逸, 詹硕平, 刘建华, 潘济堂, 庆祖林, 陈小伟, 陈朝辉 申请人:南京东方激光有限公司