紧凑型同轴激光器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2018年1月29日提交的美国临时申请序列号no.62/623,538，以及在2018年2月8日提交的美国临时申请序列号no.62/627,822的巴黎公约优先权及其美国权益。这些临时申请的内容通过引用并入本文。

本申请涉及气体激光腔的领域，特别是在同轴布置的电极之间由rf激励的气体激光腔，以提供紧凑的构造。

背景技术：

由于dc纵向激励激光器具有约为每激光腔的长度80watts/m的输出，其他技术也得到了发展，例如一方面是快速流动技术，另一方面是在平板之间进行扩散冷却，这两种技术提供了比原始的简单dc纵向激励激光器更高的每长度输出功率。另外，对于使用扩散冷却的板条激光器，将气态激光介质限制在激光器间隙内的陶瓷插入件内的通道中，也大大增加了可实现的激光器。这种具有由陶瓷板条元件中的通道限定的光束路径的rf激励板条激光器，例如在v.seguin等人的“具有氧化铍波导的co2激光器”的us7,046,709中、或r.a.hart等人的“rf激励波导激光器”的us6,192,061中、或在a.jdemaria等人的“折叠式锥形波导co2激光器”的us6,798,816中是众所周知的。然而，现有技术的这些板条激光器的板条形状使得难以减小激光器的尺寸，该激光器的尺寸必须足够宽以容纳板条的整个宽度。

因此，存在对于更紧凑的、高功率的激光腔的需要，其克服了现有技术的系统和方法的至少一些缺点。

在此部分和本说明书的其他部分中提到的出版物中的每个的公开内容均通过引用整体并入本文。

技术实现要素：

本公开描述了新的示例性激光系统，特别地，其为给定的输出功率提供了更紧凑的构造，同时保持高光束质量。该系统包括折叠的光学谐振腔，该光学谐振腔由具有曲率半径并且以一定距离安装的球面镜限定，使得能够在镜子之间产生多通道光束路径，其中，穿过的每个光束以相对于镜子之间的轴成小角度倾斜。计算在镜子中的任何一个处的入射光束与反射光束之间的折叠角以及在镜子之间的距离，使得路径在经过整数次的z字形行程后返回其原始起点，其中，每次经过腔的机械长度的端部处的反射位置围绕各个镜子的表面上的圆进行。这样的腔的几何形状的优点是在短物理结构内实现了长光学路径。这使得在短机械结构中实现了良好的模式和高功率输出。光学谐振腔被限制在接收rf功率来激励气体混合物的两个圆柱形同轴电极之间的间隙中，从而在气态激光介质中引起粒子数反转的条件下产生等离子体放电。为了从激励的多通道谐振器中提取激光束，在腔的每个端部处，在主腔镜中的每个中设置有小孔，其中在这些孔的每个的外面都设有端部镜，一个端部镜是高度反射的，另一个端部镜是部分反射的并且用作输出耦合器。

当前公开的腔与例如与本申请具有共同的发明人的美国专利号4,847,852的“超紧凑型rf激励气体激光器”中描述的环形腔的不同之处在于，在两个圆柱形电极之间的环形横截面的间隙内使用了通道化陶瓷圆柱形元件，以便将等离子体放电仅限制在通道内。陶瓷元件中的通道具有预先计算的形状和尺寸，并且当安装在电极之间的间隙内时，复制由镜子的曲率半径和间距距离限定的z字形光束路径。由于激励的等离子体的体积由陶瓷内衬通道限定，与现有技术的同轴激光器相比，该陶瓷内衬通道的体积明显减小，降低了提供特定功率输出所需的rf激励功率的水平，从而与上面引用的us4,847,852的环形激光器相比提高了光束质量，并且与其他不使用通道化陶瓷套筒的现有技术的多通道同轴激光器相比提高了激光器效率。

有利地，同轴电极对以及其通道化陶瓷插入件由节段构成。在一些实施方式中，每个节段包括三层：内部电极层、中间通道化陶瓷层和外部电极层。当节段周向连接时，它们形成具有环形陶瓷元件的完整的圆柱形组件，该环形陶瓷元件在端部镜之间产生激光通道，该激光通道以z字形激光路径的形式穿过陶瓷元件内的通道。通过使用中央弹簧组件的将该中央弹簧组件的力径向向外引导，可以将连接的节段推向激光器壳体的孔的内表面上。替代地，可以使用机械机构来径向向外提供积极的驱动机械力，以将力施加到连接的节段上。这种径向向外用力的分段结构的使用提供了激光器壳体内的激光腔的良好机械稳定性，与激光器壳体内的冷却通道的良好热接触以及用于与外部电极的rf反馈的良好电接触。热接触还能够通过提供圆柱形电极/陶瓷单元的平坦的外表面来实现，使得组装后的单元具有外部多边形的形状，而不是更加难以进行有效的热接触的外部圆柱形的形状。气体密封是通过储存气体体积而实现的，当用rf功率激励时，激光器壳体中的液体冷却剂流用于达到要求的激光气体温度。壳体是真空闭合并且通过法兰密封的，该壳体包括rf功率馈通连接件，该连接件能够包括rf匹配机构。电极组件设计为承受极端温度操作和存储条件。

根据本公开的激光器的结构是如此紧凑并且在机械上如此坚固，使得可以将镜子永久地安装到激光器壳体上，而不需要提供任何后续的对准调节。在制造过程中，将组装好的激光器壳体保持在夹具中，镜子安装在夹具中，并使用光学平台检查其光学对准，然后使用粘合剂将其粘合到激光器壳体上。

使用上述结构，预期在cw二氧化碳激光器中可以实现在尺寸仅为90×90×120mm的激光器中的60watts的输出功率。

因此，根据本公开中描述的装置的示例性实施方式，提供了一种激光系统，其包括：

(i)壳体，其具有第一端部和第二端部，以及孔，其具有在所述第一端部与第二端部之间延伸的轴线；

(ii)设置在所述孔内的一对同轴金属电极，该对同轴金属电极包括内部电极和外部电极，所述内部电极和外部电极被构造为在它们之间具有间隙并且被配置为在它们之间施加rf场；

(iii)折叠镜，其设置在所述壳体的每个端部区域处，以及

(iv)陶瓷材料，其设置在所述同轴电极之间的间隙中，所述陶瓷材料具有形成在其中的一系列通道，使得它们在所述折叠镜之间产生z字形路径，

其中，所述z字形路径在充满增益介质时和所述折叠镜共同构成激光谐振腔。

在这样的激光系统中，成对的同轴金属电极和陶瓷材料可以由多个周向成角度的节段组成，每个节段包括夹在内部电极和外部电极的部分之间的陶瓷材料的纵向部分，该节段彼此周向地设置，以形成圆柱体。在这种情况下，节段可以具有弯曲的外表面，该弯曲的外表面具有圆形曲率，该弯曲的外表面的半径与孔的相应的圆形弯曲的内表面的半径匹配，或者替代地，节段可以设置有平坦的外表面，该平坦的外表面配置为确保与孔内形成的相应平坦的表面的良好的热接触。

在激光系统的上述任何实施方式中，有利地，折叠镜可以是球面镜。附加地或替代地，折叠镜可以是环形的。

根据上述激光系统的另外的示例性实施方式，折叠镜中的每个可以包括设置在其外围区域中的孔，该孔与在陶瓷材料中形成的通道的端部相对，激光系统还包括设置为与每个孔相邻的端部镜，端部镜中的一个是全反射器，而端部镜中的另一个是部分反射器。在这种情况下，端部镜应该对准其反射表面，该反射表面垂直于在陶瓷材料中产生的z字形路径的通道。

作为前段的前述实施方式的替代，折叠镜中的一个可以包括设置在其外围区域中的孔，该孔与在陶瓷材料中形成的通道的端部相对，激光系统还包括设置为与孔相邻的成对的端镜，端镜中的一个是全反射器，而端镜中的另一个是部分反射器。在这种情况下，优选将端部镜中的每个定向成使其反射表面垂直于与孔相对相交的两个通道之一。

其中同轴金属电极和陶瓷材料由环形节段制成的上述激光系统中的任何一个还可以包括设置在内部电极内的一组径向作用的弹簧元件，使得节段被弹簧元件压靠在壳体的孔的内表面上。这些弹簧元件可以是沿内部电极节段的长度对准的板簧。

上述激光系统的替代实施方式包括设置在内部电极内的机械机构，所述机械机构用于产生径向向外引导的力，使得节段被迫压靠在壳体的孔的内表面上。这种激光系统还可以包括软金属材料的薄的中间层，其设置在以下位置中的至少一个位置：外部电极与陶瓷材料之间以及陶瓷材料与外部电极之间。有利地，软金属材料的薄的中间层可以是银箔，可选地具有金涂层。

机械机构可以包括：细长的基座元件，其具有带有倾斜端部的槽；以及压力元件，其具有设置在该槽内的匹配的倾斜端部，使得施加到倾斜端部中的至少一个的纵向力导致压力元件移出槽。这样的机构还能够包括螺钉，该螺钉设置成使得其旋转提供纵向力。

此外，在上述激光系统中的任何一个中，陶瓷材料可以是氧化铍或氧化铝。

另外，增益介质可以使得激光系统是二氧化碳激光系统，或者可以使得激光系统是一氧化碳激光系统。

附图说明

结合附图，从下面的详细描述中将更全面地领会和理解本发明，其中：

图1示出了本公开的紧凑型同轴激光腔的一种示例性实施方式的部件的分解示意性等距视图；

图2a是示出了内部电极与外部电极之间的陶瓷层中的通道的z字形路径的布置的示意性等距视图，而图2b和2c示意性地示出了从图1和图2a的腔中获取激光功率的两种替代方法；

图3是利用分段电极结构示出示例性激光腔壳体及其部件的结构的分解等距工程图；

图4a、4b、4c和4d示出了完全组装的激光腔壳体的各种工程视图；

图5示出了利用激光腔的z字形激光通道构造该激光腔的陶瓷节段的方法；

图6示出了用于在本装置的腔结构中实现良好散热的设置的替代机械组件，以及

图7示出了图6中所示的装置的压力施加机构。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了本公开的紧凑型同轴激光腔的一个示例性实施方式的部件的分解示意性等距视图。激光腔包含在形成于优选地由诸如铝的导电金属制成的外部的壳体11中的内部圆柱孔10内，该外部的壳体包含冷却通道12以消除由激光放电产生的热量。

电极结构包含在内部圆柱孔10内，并且具有同轴圆柱形结构，所述同轴圆柱形结构具有内部电极13以及同心或同轴的外部电极14，其中陶瓷材料的套筒15基本上填充了内部电极13与外部电极14之间形成的间隙。陶瓷套筒形的材料在其中形成有z字形通道，其中z字形部分的端部汇集在电极结构的端部处，使得在圆柱形电极结构的端部之间产生连续的z字形路径。通道的端部16的一组在图1中是可见的，并且沿陶瓷材料的长度形成的通道将在下面的图2a中更清楚地示出。电极结构在图1中显示为圆柱体，其组装在孔10的内部圆形表面的内部。激光腔由成对的端部镜17、18完成，该成对的端部镜应该有利地是球面镜，以形成稳定的谐振器。尽管为了简单起见，在图1中将镜子17、18示为全圆镜，但实际上，使用环形球面镜更为有利，从而在安装镜之后如有必要，能够将如下面的图3和图4中所示的腔的中心元件插入内部电极13内的位置，或者从所述内部电极内的位置移除所述腔的中心元件以进行维修，并且从而能够将rf激励电压轴向传递到电极。流体形式的激光介质包含在通道16内，并且被选择为在所描述的结构中提供有效的激光输出。常见的这种激光介质能够是用于co2激光器中的气态混合物，通常由二氧化碳和氮气组成，其中大部分为氦气。将增益介质激励到其激光水平所需的rf功率施加到内部电极13与外部电极14之间，其中由于外部电极与金属壳体11接触，因此外部电极通常处于接地电势。取决于镜子的曲率半径和通道的横向尺寸，激光模式能够是自由空间模式，也能够完全是波导的，也能够是两者之间的混合物。

现在参考图2a，其是示出了在内部电极与外部电极之间的陶瓷层中的通道的z字形路径的布置的示意性等距视图，该z字形路径限定了激光谐振器的真实光轴。激光增益介质包含在通道内，并且对于密封的激光器而言可以是单个电荷，或者对于需要补充激光介质气体的激光器而言可以进行缓慢地或周期性地恢复。在图2a所示的示例中，计算z字形通道路径与陶瓷圆筒的轴向方向之间的角度，使得在经过圆柱形陶瓷层的长度36次之后，即意味着在陶瓷元件的每个端部处的端部镜上围绕圆周的18次撞击之后，该路径再次自我闭合，使得在通道内产生的激光束21能够继续穿过腔，在每次经过时从rf激励中获取能量。

作为如图1中示意性地示出的陶瓷层的实际实施方式的示例，图2a中示出的陶瓷层20在图2a中示出了具有在其外表面上形成的通道，并且如果为了避免等离子体与外部电极的金属的接触，可以将陶瓷的层施加到外部电极的内表面。然而，通道可以同样好地形成在陶瓷的内表面上，在这种情况下，内部电极的金属的外层应该覆盖有陶瓷层，或者第三，通道可以在烧结的陶瓷圆柱形状内形成。

如上所述，具有在其表面中形成的通道的单个圆柱形陶瓷元件的使用涉及两个问题。第一，在具有单个圆柱形陶瓷元件表面中形成的或其表面之间的体积内形成的通道的这种单个圆柱形陶瓷元件的昂贵且复杂的制造中存在实际困难。第二，更重要地是，这种陶瓷材料的单个环形件在热应力下可能会破裂，特别是在诸如co2激光器的相对高的功率密度的激光腔中所预期的宽温度范围上可能会破裂。回到图1，由于陶瓷的膨胀系数基本上小于包围它的通常由铝构成的金属壳体10的膨胀系数，因此难以在圆柱形陶瓷元件15与包围它的外部电极14之间保持良好的热接触，该外部电极本身由铝制壳体10冷却。在本公开中提出了用于构造通道化陶瓷元件的一种替代制造过程。现在回到图2a，其进一步示出了由通道化陶瓷元件的周向上成角度的节段形成圆柱形陶瓷元件的方法，该方法既具有成本效益，又解决了不完全散热导致的潜在的失败的问题。如在图2a中所观察到的，通道化陶瓷元件20不是由单个环形陶瓷件构成的，而是由分开的圆周节段组成，我们在如细裂纹22所示的、所述分开的圆周节段的纵向边界处将这些分开的圆周节段结合在一起，以产生完整的陶瓷环。

图1和图2a所示的紧凑型激光谐振器腔在完全反射的端部镜17、18之间的腔内支持激光束，但是未示出从腔中提取激光束的任何方式。现在参考图2b，其示出了从图1和图2a所示的激励的多通道谐振器腔中提取激光束的第一方法。在图2a中，如上所述的图1的光学腔的端部镜示为环形镜17b和18b，所述端部镜仅用作折叠镜。在主腔折叠镜17b、18b中的每个中设置有小的离轴孔径23，并且端部镜24和25相对于谐振器腔分别位于这些孔径中的每个的外侧，一个端部镜24是全反射器，另一个端部镜25是部分反射的并且用作激光束26的输出耦合器。为了利用尽可能多的z字形激光路径长度，重要的是，整个后反射器镜24和输出耦合器镜25在它们之间通过通道中的增益介质具有尽可能长的光学路径长度。在图2b所示的实施方式中，这是通过将孔径23定位在紧邻折叠镜撞击位置的方位角上、但是处于腔的相对端部处而实现的。孔径23之间的z字形路径的腿的直接相邻路径的向下传播被阻止，使得激光束不能在所述孔径之间直接通过，而是对于图2b中所示的示例性实施方式而言，必须穿过18个z字形成对的通道中的全部35个剩余的畅通的增益通道。通过这种方式，激光束必须穿过后反射器与输出耦合器之间的腔的整个有效长度，以确保最大有效腔长度。通过将端部镜24、25靠近沿到环形折叠镜的半径的轴线与一角度对准，该角度等于z字形路径的每条腿与平行于腔的纵轴线的线所成的角度，来实现阻止在孔径23之间的单个腔长度传播路径的光束“短路”。结果，镜24、25将入射到其上的光束反射回光束的入射的方向，而不是产生诸如折叠镜17b、18b的正常对准的镜子会产生的z字形路径。这在图2b中通过在z字形传播路径的端部腿28、29上加阴影来示意性地示出。与分叉显示的、表示每个光束的入射腿和反射腿的z字形路径的其他腿中的光束不同，在后反射器24上入射的光束28示为沿其入射路径返回，并且在输出耦合器25上入射的光束29也示为沿其入射路径返回，并且它们确实经过了它们自己之间的公共路径。

现在参考图2c，其示出了在光学腔的同一端部处仅使用腔的输出端部处的折叠镜17c中的单个孔径27来提供端部镜24、25的替代方法，其中另一个折叠镜18c是完备的。成对的小的端部镜并排放置在孔径25的位置的外侧，端部镜24中的一个是全端反射器，并且另一个端部镜25是输出耦合器。小的端部镜必须在它们之间以适当的角度对准，使得每个端部镜将入射在其上的光束正常反射回z字形路径的腿。这种布置的优点在于，所有腿(在示例中用于说明激光腔的36个腿)都用于提供激光增益，从而在某种程度上提高了激光束的质量和效率。

现在参考图3，其是使用诸如上述的分段电极结构示出了示例性激光器壳体及其腔部件的结构的分解的等距工程图。具有中心孔10和水冷通道12的激光器壳体11与图1所示的激光器壳体相似，不同之处在于，图1的圆柱形电极和基于陶瓷的激光通道被分段结构所代替，该分段结构在图3的示例中示为六边形结构30，但是，如本公开中的其它地方所述，这种六边形结构仅仅是实现腔结构的一种实现方式。在分段电极结构30的顶侧，示出了被分离成其组成部分的单个节段。最内部的元件31是金属内部电极的一部分。径向向外移动，示出了通道化陶瓷元件的一部分32。在陶瓷元件32的外侧，示出了另外的金属元件33，这是外部电极的一部分。以上三个元件都具有圆形环的一部分的形式。在图3所示的示例性腔中，外部电极33具有平坦的外表面。在六边形电极结构30的其他组装的节段上也示出的这种平坦的外表面平齐地组装到冷却的激光腔壳体11的孔10的对应的平坦的内表面上。通过提供在两个平坦的表面之间的接触，相比与通过两个曲面之间的接触通常可获得的热传递，能够实现更好的热传递，但是应当理解，该结构还可以在外部电极33的外表面以及激光腔壳体的孔10的内表面上使用圆形表面。

尽管电极/陶瓷结构30的外表面是多边形的，具体地在所示的示例中是六边形，但是要强调的是，陶瓷元件本身(图2a中的20)最便利地形成为直圆柱形形状，这是由于激光通道形成在陶瓷元件内，并且经过z字形通道的连续激光路径能够最简单地在圆柱形元件的周围实现。也可以使用多边形圆柱形元件，但z字形路径的顶点必须落在由相邻多边形面的相交所限定的位置上。

分开的节段安装在激光器壳体10内，以形成完整的环形电极和通道化陶瓷单元。但是，为了使各个电极/陶瓷节段保持与激光器壳体孔10的积极地热、机械和电接触，如图3所示，使用了新颖的径向作用的弹簧元件35。这种弹簧元件向六边形电极/陶瓷结构30的节段中的每个施加径向向外的力，从而确保每个整个节段被迫与激光器壳体孔10的内表面形成良好接触。这确保了机械稳定性、用于将在激光通道内产生的热量传导到水冷却的壳体11的良好的热接触、以及在外部电极与保持在接地电势的壳体11之间及在内部电极与施加了rf放电激励电势的弹簧元件35之间的良好的电接触。在图3所示的示例性弹簧元件35中，围绕中心芯36周向布置的金属板簧37用于提供径向向外的力，以施加到电极/陶瓷节段上。金属板簧具有高耐用性，并且承受电极结构内预期的高温。然而，应当理解，可以使用任何类似的径向导向的弹簧元件，例如成排的螺旋弹簧或耐温弹性体，条件是要保持它们的刚度，并且在预期的温度条件下具有长使用寿命。端板38用于将弹簧元件35组装在六边形电极陶瓷结构30的芯内，并且具有用于施加rf激励电压的电触点。

现在参考图4a至4d，其示出了本公开中描述的类型的完全组装的激光腔壳体的各种工程视图。图4a示出了完全组装的激光腔壳体41的等距视图。图4b是组装的激光腔壳体41的侧视图，其示出了rf电压调节元件42。图4c是组装的激光腔壳体41的端部视图，其示出了储气室43、板簧44以及具有激光通道的复合电极/陶瓷组件45。图4d是组装的激光腔壳体41的纵向截面，其示出了电压调节元件42、板簧44以及具有激光通道的复合电极/陶瓷组件45。

现在参考图5，其示出了一种以具有成本效益且简单的方式构造具有其z字形激光通道的陶瓷部分的方法，该方法使用单个通道化元件设计来产生z字形通道的总长度的两端。元件51具有通道52，该通道从元件51的一端到另一端变宽。因此，与通道从元件51的一端到另一端的变宽相反，在成对的相邻通道52、54之间的壁53从宽端逐渐变细到窄端56。通过定位第二元件55，使其与元件51结构相同但与第一元件51的方向端对端旋转180°，如同元件51的镜像，并且从第一元件偏移通道的宽端的宽度的一半，使得壁53的窄端56落在元件55的通道的宽端的中心位置，进而使用总激光腔的长度的仅一半的陶瓷元件能够产生z字形通道结构。与陶瓷节段55相邻，示出了陶瓷节段57和58，其示出了相邻的陶瓷节段元件的组合如何能够产生具有用于激光腔路径的z字形通道的完整的圆柱形陶瓷元件。

现在参考图6，其示出了用于实现本装置的腔结构的替代机械组件，该机械组件与图3所示的机械组件的不同之处在于，完整的中心环形电极和通道化陶瓷单元60具有常规的圆柱形形状，其装配在壳体71(对应于图3中的壳体11)内的圆柱形孔70(对应于图3中的孔10)中。中心芯元件60仍然由节段形成，但是在圆柱形芯组件的外周长与圆柱形孔的内表面之间的圆柱形安装的使用使得能够实现良好的热接触，同时从结构上考虑，圆柱形孔要比图3的实施方式的平坦的节段具有更简单的机械连接。在图6中，借助于新颖的力机构65、66实现了在激光陶瓷芯的圆柱形范围的外径与冷却的激光器壳体71的内孔70之间的积极接触，该力机构的细节在下图7中示出。为了提供积极的向外的力以确保在每个陶瓷节段与激光器壳体71的水冷却的内孔70之间的良好热接触，使用此机构来代替图3实施方式的金属板簧37。该机构在内部电极节段61上施加向外的径向力，该内部电极节段有利地由铝构成，并且足够厚以使机构65、66的向外的线性力不会引起不适当的变形。另一个由诸如银之类的软性材料制成的薄的元件64可以位于铝制电极元件61的外侧，作为金属应力匹配元件，因为它的柔软度使得该元件能够变形为通道化陶瓷元件62的内表面的精准轮廓。通道化陶瓷元件62的外表面与激光器壳体的内孔的良好的热接触是通过薄的软金属第二元件63实现的，该薄的软金属第二元件也有利地由银制成，其调节为内部冷却孔的精准轮廓，从而确保良好的热接触。该元件63可以优选地在其与陶瓷通道中的激光放电等离子体接触的内表面上涂覆有金，如果激光器是二氧化碳激光器，则金被认为是利用由放电产生的原子氧来重整分解的二氧化碳的催化剂。以与图3的实施方式中类似的方式，通过该实施方式的施力机构的部分借助于金属触点将rf电压从输入连接器施加到内部电极。

现在参考图7，其是用于将积极的向外的力施加到激光器节段上以提供与冷却的激光器壳体71的孔70的良好热接触的机构的示意性横截面。该机构由细长的基座元件65组成，其长度通常比激光放电节段的长度略短。基座元件65具有沿其大部分长度形成的槽，该槽具有倾斜端部。梯形压力元件66被装配到槽中，该压力元件具有与基座元件65中的槽的端部的斜率匹配的倾斜端部。基座元件的至少一个端部具有可移动的施力元件70，该可移动的施力元件在槽的倾斜端部打开，使得施力元件70在朝向槽的纵向方向71上的运动将力施加到压力元件66的倾斜端部，迫使该压力元件向外72推到铝制电极元件61的背面上，从而迫使整个激光器节段向外与冷却的激光器壳体71的内孔70形成良好的热接触。施力元件70的纵向运动能够通过调节螺钉74容易地实施。在使用中，每个力机构的调节螺钉74被拧紧，直到压力元件66推动每个激光器节段与激光器壳体的内孔牢固地接触。尽管压力元件66和细长的基座元件65中的槽在图7中示为具有直的倾斜端部，但是应当理解，也可以适当地使用弯曲端。

本领域技术人员应理解，本发明不限于上面已经特别示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员在阅读以上描述时将想到的并且不是现有技术下的所述特征的变型和修改。