一种单端电极筒形惰性气体放电灯及其制造方法与流程

本发明涉及一种气体放电灯，尤其涉及一种单端电极筒形惰性气体放电灯及其制造方法，属于激光器技术领域中的高功率激光技术范畴。

背景技术：
在高功率激光技术领域中，通过灯泵浦方式激励激光器中的激光介质。目前，采用高压惰性气体放电灯作为激光器的泵浦源。其工作原理是，借助两个极间发出的电弧来发光，实现泵浦功能。但现有的惰性气体放电灯均为直棒形状，泵浦均匀性很差，泵浦光传输损耗较大，泵浦效率低，热损耗大，光能利用率较低，造成激光转换效率低。有鉴于上述现有的惰性气体放电灯存在的缺点，本发明人基于多年研究及现场经验和专业知识，结合实际使用情况和高功率激光器结构技术需求，积极加以改进和创新，以期实现一种能够实现泵浦均匀照射、有效提高光能利用率、大幅提升激光转换效率的单端电极筒形惰性气体放电灯，以作为研发高功率激光器的一种专用器件。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能够实现泵浦均匀照射、有效提高光能利用率、大幅提升激光转换效率的单端电极筒形惰性气体放电灯。本发明的另一目的是提供一种用于上述单端电极筒形惰性气体放电灯的制造方法。为达到上述目的，本发明提出一种单端电极筒形惰性气体放电灯，包括筒形石英玻璃的灯体，所述灯体由相间隔套设的内筒和外筒构成，所述内筒与所述外筒之间形成有环形空间，在所述环形空间的两端对称密封设置有第一环形电极和第二环形电极，所述第一环形电极的电源连接端伸出所述灯体的一侧，所述第二环形电极的电源连接端伸出所述灯体的另一侧并连接导线，所述导线经由所述内筒的中心腔延伸，且所述导线的延伸端与所述第一环形电极的电源连接端位于所述灯体的同侧。如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，其中，在所述内筒的内侧壁上设有筒形反光层。如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，其中，在所述第一环形电极朝向所述第二环形电极的一侧沿周向均布有至少两个第一极点；相应的，在所述第二环形电极朝向所述第一环形电极的一侧对应于所述第一极点设有至少两个第二极点。如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，其中，在所述内筒上设有充气口。如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，其中，所述惰性气体为氙气或氪气。本发明还提供了一种单端电极筒形惰性气体放电灯的制造方法，用于制造如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，所述制造方法包括：加工成型中空的筒形石英玻璃的灯体，所述灯体具有相间隔套设的内筒和外筒，以及所述内筒与所述外筒之间形成的环形空间；根据所述环形空间的横截面尺寸加工成型第一环形电极和第二环形电极，并将所述第一环形电极和所述第二环形电极分别置于所述环形空间的两端，并相互对准；所述第一环形电极的电源连接端伸出所述灯体的一侧，所述第二环形电极的电源连接端伸出所述灯体的另一侧并连接导线，将所述导线经由所述内筒的中心腔延伸，使得所述导线的延伸端与所述第一环形电极的电源连接端位于所述灯体的同侧；然后，将环形空间的两端密封，并抽真空，在经由所述内筒上的充气口充入惰性气体。与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：1、由于本发明的灯体采用了筒形的结构，惰性气体通过第一环形电极和第二环形电极密封于环形空间内，与现有的直棒形放电灯相比，本发明实现了泵浦光的均匀照射，有效提高光能利用率、降低了热损耗。2、本发明在应用于高功率激光器中时，可大幅提升激光转换效率，利于制造较大能量的激光器，并可降低激光器系统的制造成本，减小设备体积。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。图1为本发明单端电极筒形惰性气体放电灯的剖面结构示意图；图2为图1中的A-A向剖面结构示意图。附图标记说明：1-灯体；11-内筒；12-外筒；13-环形空间；14-内筒11的中心腔；2-第一环形电极；21-第一环形电极2的电源连接端；22-第一极点；3-第二环形电极；31-第二环形电极3的电源连接端；32-第二极点；33-导线；4-反光层。具体实施方式结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。请参考图1、图2，分别为本发明单端电极筒形惰性气体放电灯的剖面结构示意图，以及图1中的A-A向剖面结构示意图。如图所示，本发明提出一种单端电极筒形惰性气体放电灯，包括筒形石英玻璃的灯体1，灯体1由相间隔套设的内筒11和外筒12构成，在内筒11与外筒12之间形成有环形空间13，在环形空间13的两端对称设置有第一环形电极2和第二环形电极3，且第一环形电极2和第二环形电极3将环形空间13的两端密封，使得环形空间13、第一环形电极2和第二环形电极3构成密闭的惰性气体填充空间，用于填充惰性气体。第一环形电极2的电源连接端21伸灯体1的一侧，用于与外接电源的一极相连接；第二环形电极3的电源连接端31伸出灯体1的另一侧并连接导线33，导线33经由内筒11的中心腔14延伸，且导线33的延伸端与第一环形电极2的电源连接端21位于灯体1的同侧并与外接电源的另一极相连接，形成单端电源输入结构。这样，开启外接电源，第一环形电极2和第二环形电极3通电，放电灯被激励放电产生泵浦光。由于本发明的灯体采用了筒形的结构，惰性气体通过第一环形电极2和第二环形电极3密封于环形空间13内，与现有的直棒形放电灯相比，本发明实现了泵浦光的均匀照射，有效提高光能利用率、降低了热损耗，在应用于高功率激光器中时，本发明可大幅提升激光转换效率。进一步的，为了提高泵浦光的照射强度和利用率，如图1、图2所示，在内筒11的内侧壁上设有由反光材料构成的筒形反光层4，反光层4贴附于内筒11的内侧壁上，使得泵浦光全部由外筒12向外放射。在本实施例中，在第一环形电极2朝向第二环形电极3的一侧沿周向均布有四个第一极点22，相应的，在第二环形电极3朝向所述第一环形电极2的一侧对应于第一极点22设有四个第二极点32，使放电灯得到充分激励。当然，第一环形电极2和第二环形电极3对称设置的极点的数量可根据实际需要进行选择，本发明对此不作限制。为便于向环形空间13内填充惰性气体，在内筒11上设有连通至环形空间13内部的充气口。在本发明中，环形空间13内所填充的惰性气体为氙气或氪气或其它适宜的惰性气体。本发明提供了一种单端电极筒形惰性气体放电灯的制造方法，用于制造如上所述的单端电极筒形惰性气体放电灯，所述制造方法包括：加工成型中空的筒形石英玻璃的灯体，灯体具有相间隔套设的内筒和外筒，以及所述内筒与所述外筒之间形成的环形空间；根据环形空间的横截面尺寸加工成型第一环形电极和第二环形电极，并将第一环形电极和第二环形电极分别置于所述环形空间的两端，并相互对准；第一环形电极的电源连接端伸出灯体的一侧，第二环形电极的电源连接端伸出灯体的另一侧并连接导线，将导线经由内筒的中心腔引至具有第一环形电极的电源连接端的灯体的同一侧；然后，将环形空间的两端密封，并抽真空，在经由所述内筒上的充气口充入惰性气体，形成本发明放电灯成品。在使用时，首先第一环形电极2的电源连接端21连接外接电源的正极，第二环形电极3的电源连接端31连接外接电源的负极，开启外接电源，第一环形电极2带正电压，第二环形电极3带负电压，形成规定的电压差，从而激励发光体产生泵浦光，泵浦光经由外筒12或经反光层反射再经由外筒12均匀向外照射，从而有效提高光能利用率、降低了热损耗，在应用于高功率激光器中时，本发明可大幅提升激光转换效率，利于制造较大能量的激光器，并可降低激光器系统的制造成本，减小设备体积。针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。