一种可拆卸式防尘镜的二氧化碳激光器的制作方法

本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种可拆卸式防尘镜的二氧化碳激光器。

背景技术：

由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。

目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管，套设在水冷管外部的储气管、设置在放电管两端的电极、以及设置在储气管两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其它辅助气体；当在电极上加高电压时，放电管中产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束。

对于输出镜片而言，其一侧朝向放电管，与放电管的内部空间相接触，另一侧与激光器的外部空气相接触，在实际使用中，由于激光束通常作切割使用，在空气中通常具有较多烟尘或者灰尘颗粒，工作环境中空气质量较差，随着使用时间的推移，在输出镜片的外侧上会逐渐粘附空气中的灰尘或其他杂质，使输出镜片的出光效率降低，影响激光束的输出质量，而且，由于灰尘杂质的附着，使得输出镜片的工作温度较高，输出镜片上的镀膜层存在因温度过高而损坏的风险，而且，也是由于输出镜片的温度过高，进而在工作状态下的变形量也增加，如此，也降低了输出镜片与反射镜片之间的对齐精度，所以，也降低了激光束的输出质量。

所以，为了保持输出镜片的清洁，需要工人定期擦拭输出镜片，但是，这种清洁方式依然还存在有不足，一方面，激光器安装在设备线中，难以提供较为宽敞的操作空间，工人只能凭借经验去擦拭输出镜片，难以将输出镜片擦拭干净；另一方面，输出镜片是一种精密的光学元件，其上还有镀膜层，在擦拭过程中，极容易划伤输出镜片上的镀膜层，造成难以弥补的损失，更进一步的，在目前的激光器结构中，输出镜片与储气管和冷却装置之间都是为不可拆卸的固定连接，所以，输出镜片的使用寿命是决定激光器使用寿命的重要因素，在输出镜片透光率降低到某一程度时或者被划伤时，即便激光器的其他构件完好，都必须对整个激光器进行更换，在增加用户使用成本的同时，还严重的降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有二氧化碳激光器中，由于输出镜片的安装结构，而导致输出镜片不方便彻底清洁，在清洁过程中容易划伤，进而致使激光束质量随使用时间的增长而降低，以及用户使用成本较高，降低生产效率的不足，提供了一种能够可靠保证输出镜片清洁的二氧化碳激光器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可拆卸式防尘镜的二氧化碳激光器，包括储气管，所述储气管的一端设置有反射窗，另一端设置有输出窗，所述反射窗包括有反射镜片，所述反射镜片封闭于所述储气管与反射窗形成的空腔内，所述输出窗包括与所述储气管连接的冷却装置和设置在所述冷却装置上的输出镜片，所述激光器还包括有防尘镜片组件，所述防尘镜片组件具有一腔体，所述腔体将所述输出镜片的外侧面包覆在内，所述输出镜片组件包括有防尘镜片，所述防尘镜片位于所述激光器输出激光束的光路上，使由所述输出镜片射出的激光束经所述防尘镜片射出到激光器外，所述防尘镜片或者所述防尘镜片组件为可拆卸的设置。

本申请中，防尘镜片或者防尘镜片组件为可拆卸的设置，可以是防尘镜片可拆卸的设置在防尘镜片组件内，也可以是防尘镜片组件与储气管可拆卸的连接，还可以是防尘镜片组件与输出镜片的冷却装置可拆卸的连接。

优选的，所述防尘镜片组件包括与所述冷却装置连接的座体，所述防尘镜片与所述座体可拆卸的连接。

优选的，所述座体包括相互连接的连接部和安装部，所述连接部与所述冷却装置相连接，所述防尘镜片可拆卸的设置在所述安装部上。

作为其中一种优选，所述连接部和安装部为一体式结构。

作为另一种优选，所述连接部和安装部为分体式结构，所述连接部与所述安装部之间为可拆卸的连接。

进一步优选的，所述连接部与所述冷却装置固定配合。

优选的，所述安装部上还设置有压紧部，所述压紧部与所述安装部和防尘镜片相配合，将所述防尘镜片压紧在所述安装部上。

优选的，所述冷却装置上具有用于激光束射出的出光孔，所述连接部伸入所述出光孔内并与所述出光孔内壁相配合，并与激光束的防尘路径错开。

优选的，所述连接部为空心筒状结构，所述安装部套设于所述连接部的外侧。

作为进一步的优选，所述安装部的外壁设置有螺纹，所述压紧部为螺帽状结构，并与所述安装部的外壁之间为螺纹连接。

优选的，所述压紧部内还设置有弹性件，所述弹性件位于防尘镜片与压紧部之间。

优选的，所述压紧部远离所述安装部的一端设置有向内凸起的止块，所述弹性件一侧与所述防尘镜片相配合，另一侧与所述止块相配合。

优选的，所述弹性件为弹性垫圈。

优选的，所述连接部和安装部采用高热传导率的材料制得，本申请的高热传导率材料为热传导率良好的材料，如铜材料，铜合金材料，银质材料等。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本申请的二氧化碳激光器，由于采用了防尘镜片组件，反射窗不射出激光束，所以，反射窗与储气管之间封闭连接，将反射镜片封闭在内部，直接隔绝了反射镜片与外部空间的接触，如此，保证了反射镜片的清洁；而对于输出镜片，防尘镜片组件具有一腔体，腔体将输出镜片包覆在内，如此，直接隔绝了输出镜片与外界空间的接触，进而保证了输出镜片的清洁，也保证了输出镜片具有较低的工作温度，不仅提高了激光束的质量，还提高了输出镜片的使用寿命，而另一方面，由于防尘镜片的一侧与外部空间相接触，随着使用时间的增加，其上也会附着灰尘等杂质，采用本申请的结构，可以将防尘镜片或者防尘镜片组件拆下，可以方便的，彻底的对防尘镜片进行清洗，如此，在保证激光器激光束质量的同时，也提高了防尘镜片的使用寿命，进而提高了激光器的使用寿命，降低用户的使用成本；另一方面，即便是防尘镜片因污染过度难以清洁或者因其他原因损坏不能继续使用，也可以只对防尘镜片或防尘镜片组件进行更换，避免了整个激光器报废的问题，如此，也降低了用户的使用成本。

附图说明

图1为本申请激光器的结构示意图；

图2为连接部与安装部为分体式结构时的局部结构示意图；

图3为连接部与安装部为一体式结构时的局部结构示意图，

图中标记：1-连接部，2-冷却装置，3-安装部，4-防尘镜片，5-储气管，6-压紧部，7-弹性件，8-止块，9-反射窗，10-输出窗,11-座体，12-输出镜片。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，如1和2图所示：

一种可拆卸式防尘镜的二氧化碳激光器，包括储气管5，所述储气管5的一端设置有反射窗9，另一端设置有输出窗10，所述反射窗9包括有反射镜片，所述反射镜片封闭于所述储气管5与反射窗9形成的空腔内，所述输出窗10包括与所述储气管5连接的冷却装置2和设置在所述冷却装置2上的输出镜片12，所述激光器还包括有防尘镜片4组件，所述防尘镜片4组件具有一腔体，所述腔体将所述输出镜片12的外侧面包覆在内，所述输出镜片12组件包括有防尘镜片4，所述防尘镜片4位于所述激光器输出激光束的光路上，使由所述输出镜片12射出的激光束经所述防尘镜片4射出到激光器外，所述防尘镜片4或者所述防尘镜片4组件为可拆卸的设置。

本申请的二氧化碳激光器，由于采用了防尘镜片4组件，反射窗9不射出激光束，所以，反射窗9与储气管5之间封闭连接，将反射镜片封闭在内部，直接隔绝了反射镜片与外部空间的接触，如此，保证了反射镜片的清洁；而对于输出镜片12，防尘镜片4组件具有一腔体，腔体将输出镜片12包覆在内，如此，直接隔绝了输出镜片12与外界空间的接触，进而保证了输出镜片12的清洁，也保证了输出镜片12具有较低的工作温度，不仅提高了激光束的质量，还提高了输出镜片12的使用寿命，而另一方面，由于防尘镜片4的一侧与外部空间相接触，随着使用时间的增加，其上也会附着灰尘等杂质，采用本申请的结构，可以将防尘镜片4或者防尘镜片4组件拆下，可以方便的，彻底的对防尘镜片4进行清洗，如此，在保证激光器激光束质量的同时，也提高了防尘镜片4的使用寿命，进而提高了激光器的使用寿命，降低用户的使用成本；另一方面，即便是防尘镜片4因污染过度难以清洁或者因其他原因损坏不能继续使用，也可以只对防尘镜片4或防尘镜片4组件进行更换，避免了整个激光器报废的问题，如此，也降低了用户的使用成本。

作为其中一种实施方式，所述防尘镜片4组件包括与所述冷却装置2连接的座体11，所述防尘镜片4与所述座体11可拆卸的连接。

作为其中一种实施方式，所述座体11包括相互连接的连接部1和安装部3，所述连接部1与所述冷却装置2相连接，所述防尘镜片4可拆卸的设置在所述安装部3上。采用该方案，连接部1与冷却装置2连接，还可以将防尘镜片4上的热量传递到冷却装置2上，进而还实现了对防尘镜片4的冷却，减小防尘镜片4的变形，进一步的提高防尘镜片4的寿命，和提高激光束的输出质量。

实施例2，如图1和3所示：

在实施例1的基础上，所述连接部1和安装部3为一体式结构。该方案中，方便连接部1与安装部3之间的热量传递，提高对防尘镜片4的冷却效率。

实施例3，如图1和2所示：

所述连接部1和安装部3为分体式结构，所述连接部1与所述安装部3之间为可拆卸的连接。连接部1与安装部3之间为可拆卸的连接，在安装或者取下输出镜片12时，不需要拆卸连接部1与冷却装置2之间的配合，如此，减小对冷却装置2的磨损，进一步提高激光器的使用寿命。

作为其中一种实施方式，所述连接部1与所述冷却装置2固定配合。减小对冷却装置2的磨损，进一步提高激光器的使用寿命。

作为其中一种实施方式，所述安装部3上还设置有压紧部6，所述压紧部6与所述安装部3和防尘镜片4相配合，将所述防尘镜片4压紧在所述安装部3上。通过压紧部6和安装部3的配合，实现防尘镜片4的安装，方便防尘镜片4的拆卸和安装。

作为其中一种实施方式，所述连接部1为空心筒状结构，所述安装部3套设于所述连接部1的外侧。

在安装部3与连接部1套设过程中，其位于内侧的必然会对位于外侧的内壁进行摩擦，所以，若是安装部3套设在连接部1内，在安装部3插入时，被划落的颗粒物会随着安装部3的插入而被推向输出镜片12，进而使输出镜片12存在被污染的风险，所以，在本申请中，是将安装部3套设在连接部1外，如此，在将安装部3套设在连接部1上时，即使连接部1摩擦或划伤安装部3内壁，落下的灰尘和颗粒也是在连接部1距离输出镜片12较远的一端，减小输出镜片12被污染的风险。

实施例4，如图1、2和3所示：

在实施例1-3任意一中结构的基础上，所述冷却装置2上具有用于激光束射出的出光孔，所述连接部1伸入所述出光孔内并与所述出光孔内壁相配合，并与激光束的防尘路径错开。

在本实施例中，连接部1伸入到冷却装置2中，方便防尘镜片4将温度通过安装部3和连接部1传递给冷却装置2，如此，确保冷却装置2对防尘镜片4的冷却效果，减小防尘镜片4的热变形量，也进一步提高了防尘镜片4使用寿命；而且由于防尘镜片4温度的降低，粘附在防尘镜片4上的灰尘不会因温度过高而固化，减小了反射镜片的清洁难度。

作为进一步的优选，所述安装部3的外壁设置有螺纹，所述压紧部6为螺帽状结构，并与所述安装部3的外壁之间为螺纹连接。进一步的方便防尘镜片4的安装和拆卸。

作为其中一种实施方式，所述压紧部6内还设置有弹性件7，所述弹性件7位于防尘镜片4与压紧部6之间。通过设置弹性件7，保证防尘镜片4被压紧的可靠性。

作为其中一种实施方式，所述压紧部6远离所述安装部3的一端设置有向内凸起的止块8，所述弹性件7一侧与所述防尘镜片4相配合，另一侧与所述止块8相配合。

作为其中一种实施方式，所述弹性件7为弹性垫圈。

作为其中一种实施方式，所述连接部1和安装部3采用高热传导率的材料制得，本申请的高热传导率材料为热传导率良好的材料，如铜材料，铜合金材料，银质材料等。如此，进一步的提高防尘镜片4的冷却效率。

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。