专利名称：用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种循环介质池装置。
背景技术：
受激布里渊散射(SBS)过程是在密闭的液体介质池中产生的，对于高能量重复率 的激光脉冲，不仅会在高吸收率的介质中发生很大的热吸收而带来明显的反射率下降等问 题，即使是对于较低吸收率的介质，高能量重复频率的激光脉冲长时间作用于介质也会引 起可观的热吸收。而热吸收不仅是损耗了入射激光脉冲的能量，同时还可能引起较大的温 度梯度，导致液体介质折射率变化，从而降低SBS的能量反射率和稳定性。当重复频率、入 射能量、吸收系数达到一定程度时，还有可能引发介质的受激热散射，从而与SBS竞争，降 低能量反射率、稳定性及相位共轭保真度。同时由于介质中存在的杂质颗粒，在SBS过程中 极易出现光学击穿现象，将导致SBS相位共轭保真度和反射率的急剧下降。热吸收和光学 击穿是限制SBS相位共轭镜功率负载能力的关键因素。因此，在大能量重复频率的工作条 件下，在相位共轭镜介质池的焦区附近由于长时间的工作，会积累大量的热，如果不能及时 地散热，将会对相位共轭镜的工作效果产生严重影响；并且，任何一种液体介质，在生产、加 工、包装和使用的过程中，都有引入杂质颗粒的可能，即任何一种液体介质都不可能是绝对 纯净的，这些杂质颗粒的存在是引起光学击穿的主要因素。
发明内容
本发明的目的是为了解决大能量重复频率的工作条件下，在相位共轭镜介质池的 焦区附近会积累热量，该热量会对相位共轭镜的工作效果产生严重影响；并且介质中的杂 质颗粒引起光学击穿的问题，提供一种用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质 池装置。 本发明包括介质池、玻璃器皿、隔热垫、玻璃瓶、液体泵、第一导管、倒U形罩、上层 过滤纸、下层过滤纸、过滤网、支架、U形玻璃槽、气泵、第二导管，第一气阀、第二气阀、第三 导管、第四导管和第五导管，介质池由细玻璃管、两个粗玻璃管和两个玻璃窗片组成，两个 粗玻璃管对称设置在细玻璃管的两端，且两个粗玻璃管与细玻璃管制成一体，每个粗玻璃 管的开口 一端设置有玻璃窗片，两个粗玻璃管中的一个粗玻璃管上设有进液口 ，两个粗玻 璃管中的另一个粗玻璃管上设有出液口， U形玻璃槽由过滤管、排气管和介质槽组成，过滤 管的上端开放，排气管的上端密封，过滤管和排气管并排位于介质槽的上方，过滤管和排气 管的底部均与介质槽相通，过滤管和排气管与介质槽制成一体，第四导管的一端与气泵连 接，第四导管的另一端进入排气管内，支架、过滤网、下层过滤纸和上层过滤纸由下至上依 次装在过滤管内，上层过滤纸和下层过滤纸上均设有微孔，倒U形罩8罩在过滤管的上口 处，倒U形罩的外壁与过滤管的内壁接触面为磨砂面接触，第五导管一端穿过倒U形罩进入 过滤管中，第一气阀装在外露在倒U形罩外面的第五导管上，第一导管的一端穿过倒U形罩 进入过滤管中，第一导管的另一端进入玻璃瓶且与装在玻璃瓶中的液体泵连接，玻璃瓶通过隔热垫设置在玻璃器皿中，第二导管的一端与进液口连接，第二导管的另一端与介质槽 的底部连接，第三导管的一端与出液口连接，第三导管的另一端进入玻璃瓶内。
本发明具有以下有益效果一、本发明通过玻璃器皿3、玻璃瓶5、液体泵6、第一导 管7和U形玻璃槽13的设计使得液体介质23实现了冷却循环，从而降低了热积累对相位 共轭镜的影响；倒U形罩8、上层过滤纸9、下层过滤纸10、过滤网11、支架12及U形玻璃槽 13的设计使得液体介质23实现了同步过滤，将可能引起SBS过程中的光学击穿的杂质颗粒 很好地过滤，降低光学击穿对相位共轭镜的影响。二、本发明容易实现，成本低，已在实验过 程中得到了较好的应用。
图1是本发明的整体结构主视图，图2是倒U形罩8、上层过滤纸9、下层过滤纸 10、过滤网11、支架12、U形玻璃槽13及气泵14的连接结构主视图。
具体实施例方式
具体实施方式
一 结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括介质池1、玻 璃器皿3、隔热垫4、玻璃瓶5、液体泵6、第一导管7、倒U形罩8、上层过滤纸9、下层过滤纸 10、过滤网11、支架12、 U形玻璃槽13、气泵14、第二导管15，第一气阀16、第二气阀17、第 三导管18、第四导管19和第五导管20，介质池1由细玻璃管l-l、两个粗玻璃管1-2和两 个玻璃窗片l-3组成，两个粗玻璃管l-2对称设置在细玻璃管1-1的两端，且两个粗玻璃管 1-2与细玻璃管1-1制成一体，每个粗玻璃管1-2的开口一端设置有玻璃窗片1-3，两个粗 玻璃管1-2中的一个粗玻璃管1-2上设有进液口 l-2-l，两个粗玻璃管1-2中的另一个粗 玻璃管l-2上设有出液口 l-2-2，U形玻璃槽13由过滤管13-1、排气管13-2和介质槽13_3 组成，过滤管13-1的上端开放，排气管13-2的上端密封，过滤管13-1和排气管13-2并排 位于介质槽13-3的上方，过滤管13-1和排气管13-2的底部均与介质槽13-3相通，过滤管 13-1和排气管13-2与介质槽13-3制成一体，第四导管19的一端与气泵14连接，第四导 管19的另一端进入排气管13-2内，支架12、过滤网11、下层过滤纸10和上层过滤纸9由 下至上依次装在过滤管13-1内，上层过滤纸9和下层过滤纸10上均设有微孔，倒U形罩8 罩在过滤管13-1的上口处，倒U形罩8的外壁与过滤管13-1的内壁接触面为磨砂面接触， 第五导管20 —端穿过倒U形罩8进入过滤管13-1中，第一气阀16装在外露在倒U形罩8 外面的第五导管20上，第一导管7的一端穿过倒U形罩8进入过滤管13 1中，第一导管7 的另一端进入玻璃瓶5且与装在玻璃瓶5中的液体泵6连接，玻璃瓶5通过隔热垫4设置 在玻璃器皿3中，第二导管15的一端与进液口 1-2-1连接，第二导管15的另一端与介质槽 13-3的底部连接，第三导管18的一端与出液口 1-2-2连接，第三导管18的另一端进入玻 璃瓶5内。介质池1的中间部分设计为细玻璃管结构，一方面是为了加快作用液面的移动 速度，另一方面是为了缓解液体介质23在介质池1中的流速不均的现象，纤细的细玻璃管 1-1能更好的保障其结构内部的液体介质均匀流动。玻璃器皿3、玻璃瓶5、液体泵6、第一 导管7和U形玻璃槽13与介质池1构成循环冷却系统；倒U形罩8、上层过滤纸9、下层过 滤纸10、过滤网11、支架12及U形玻璃槽13构成过滤系统。倒U形罩8的作用是用于封 闭过滤管13-1。支架12用于支撑其上的上层过滤纸9、下层过滤纸10和过滤网11。将倒U形罩8与过滤管13-1之间的接触面为磨砂面接触，这样可以使倒U形罩8与过滤管13-1之间更好的密封。
具体实施方式
二 结合图2说明本实施方式，本实施方式的上层过滤纸9上的微孔直径为8 12微米。这样设计可以过滤液体介质中的大颗粒杂质。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图2说明本实施方式，本实施方式的下层过滤纸10上的微孔直径为1 3微米。这样设计可以进一步过滤液体介质中的杂质。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一的不同点是本实施方式的装置还包括八个软塞21，第一导管7与玻璃瓶5的接触处、第一导管7与倒U形罩8的接触处、第二导管15与介质槽13-3的接触处、第二导管15与粗玻璃管1-2的接触处、第三导管18与粗玻璃管1-2的接触处、第三导管18与玻璃瓶5的接触处、第四导管19与排气管13-2的接触处及第五导管20与过滤管13-1的接触处分别设有软塞21。软塞21起到密封液体和固定导管的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一的不同点是本实施方式的装置还包括流量计22，流量计22设置在第三导管18上。流量计22用于控制循环过程中的液体介质23的流量，以保证激光脉冲在一定的重复频率工作条件下，在细玻璃管1-1部分，即焦区附近的液体流动相对于激光脉冲的变化是缓慢的。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。 工作原理将玻璃器皿3中装满水26，用于冷却玻璃瓶5，将介质池1中装满液体介质23， 一束激光24被透镜25聚焦到介质池1中，使介质池1中的液体介质23加热，具有热量的液体介质23经第三导管18流入玻璃瓶5中冷却，当液体介质23浸没液体泵6后，液体泵6将冷却后的液体介质23经第一导管7抽到过滤管13-1中，并关闭第一气阀16和第二气阀17，同时打开气泵14，将过滤管13-1下腔、排气管13-2和介质槽13-3中的气体抽出，降低其中的大气压，2分钟后打开第一气阀16，由于过滤管13-1中液体介质23上方与过滤网11下方存在气压差，因此，过滤管13-1中的液体介质23将通过上层过滤纸9、下层过滤纸10和过滤网11流入到介质槽13-3中，打开第二气阀17，冷却并过滤后的液体介质23通过第二导管15导入到介质池1中。这样便完成了一次完整的液体介质的冷却和循环，达到本发明的目的。
权利要求
一种用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置，所述装置包括介质池(1)，其特征在于所述装置包括还玻璃器皿(3)、隔热垫(4)、玻璃瓶(5)、液体泵(6)、第一导管(7)、倒U形罩(8)、上层过滤纸(9)、下层过滤纸(10)、过滤网(11)、支架(12)、U形玻璃槽(13)、气泵(14)、第二导管(15)，第一气阀(16)、第二气阀(17)、第三导管(18)、第四导管(19)和第五导管(20)，介质池(1)由细玻璃管(1-1)、两个粗玻璃管(1-2)和两个玻璃窗片(1-3)组成，两个粗玻璃管(1-2)对称设置在细玻璃管(1-1)的两端，且两个粗玻璃管(1-2)与细玻璃管(1-1)制成一体，每个粗玻璃管(1-2)的开口一端设置有玻璃窗片(1-3)，两个粗玻璃管(1-2)中的一个粗玻璃管(1-2)上设有进液口(1-2-1)，两个粗玻璃管(1-2)中的另一个粗玻璃管(1-2)上设有出液口(1-2-2)，U形玻璃槽(13)由过滤管(13-1)、排气管(13-2)和介质槽(13-3)组成，过滤管(13-1)的上端开放，排气管(13-2)的上端密封，过滤管(13-1)和排气管(13-2)并排位于介质槽(13-3)的上方，过滤管(13-1)和排气管(13-2)的底部均与介质槽(13-3)相通，过滤管(13-1)和排气管(13-2)与介质槽(13-3)制成一体，第四导管(19)的一端与气泵(14)连接，第四导管(19)的另一端进入排气管(13-2)内，支架(12)、过滤网(11)、下层过滤纸(10)和上层过滤纸(9)由下至上依次装在过滤管(13-1)内，上层过滤纸(9)和下层过滤纸(10)上均设有微孔，倒U形罩(8)罩在过滤管(13-1)的上口处，倒U形罩(8)的外壁与过滤管(13-1)的内壁接触面为磨砂面接触，第五导管(20)一端穿过倒U形罩(8)进入过滤管(13-1)中，第一气阀(16)装在外露在倒U形罩(8)外面的第五导管(20)上，第一导管(7)的一端穿过倒U形罩(8)进入过滤管(13-1)中，第一导管(7)的另一端进入玻璃瓶(5)且与装在玻璃瓶(5)中的液体泵(6)连接，玻璃瓶(5)通过隔热垫(4)设置在玻璃器皿(3)中，第二导管(15)的一端与进液口(1-2-1)连接，第二导管(15)的另一端与介质槽(13-3)的底部连接，第三导管(18)的一端与出液口(1-2-2)连接，第三导管(18)的另一端进入玻璃瓶(5)内。
2. 根据权利要求1所述用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置，其 特征在于所述上层过滤纸(9)上的微孔直径为8 12微米。
3. 根据权利要求1或2所述用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装 置，其特征在于所述下层过滤纸(10)上的微孔直径为1 3微米。
4. 根据权利要求3所述用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置，其 特征在于所述装置还包括八个软塞(21)，第一导管(7)与玻璃瓶(5)的接触处、第一导管(7) 与倒U形罩(8)的接触处、第二导管(15)与介质槽(13-3)的接触处、第二导管(15) 与粗玻璃管(1-2)的接触处、第三导管(18)与粗玻璃管(1-2)的接触处、第三导管(18)与 玻璃瓶(5)的接触处、第四导管(19)与排气管(13-2)的接触处及第五导管(20)与过滤管 (13-1)的接触处分别设有软塞(21)。
5. 根据权利要求4所述用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置，其 特征在于所述装置还包括流量计(22)，流量计(22)设置在第三导管(18)上。
全文摘要
用于高负载受激布里渊散射相位共轭镜的循环介质池装置，它涉及一种循环介质池装置。本发明为解决大能量重复频率工作条件下，相位共轭镜介质池焦区附近会积累热量，该热量对相位共轭镜的工作效果产生影响；并且介质中的杂质引起光学击穿的问题。一束激光被透镜聚焦到介质池中，介质池中具有热量的液体介质经第三导管流入玻璃瓶中冷却，液体泵将冷却后的液体介质经第一导管抽到过滤管中，并关闭第一气阀和第二气阀，同时打开气泵，将U形玻璃槽中的气体抽出，2分钟后打开第一气阀，过滤管中的液体介质通过上层过滤纸、下层过滤纸和过滤网流入到介质槽中，打开第二气阀，液体介质通过第二导管导入到介质池中。本发明用于高能量和高功率激光系统中。
文档编号G02F1/35GK101726959SQ20091031206
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者何伟明, 吕志伟, 哈斯乌力吉, 朱成禹, 林殿阳, 武鹏, 王雨雷 申请人:哈尔滨工业大学