专利名称：电极接口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固体激光器技术领域，具体为一种固体激光器的电极接口装置。
背景技术：
随着固体激光器技术不断取得进展，晶体生长技术不断取得完善，固体激光器的 功率也越来越大，作为泵浦源的脉冲氙灯(连续氪灯)的单灯注入功率也越来越大。以往 的电极接口只是采用接口筒，脉冲氙灯(连续氪灯)泵浦源的电极圆柱接线端直接插入接 口筒中。接口筒所接导线与电源连接。电极接线端与接口筒并不能完全紧密接触，而激光 器电极的电压很大，甚至达上万伏特，电极接口发热严重，造成激光器无法稳定工作，甚至 损坏器件。为了解决电极接口发热的问题，各国生产厂商都做了不同的尝试与实验，现在比 较成熟的散热方案为通去离子水的冷却，即将电极接口浸于去离子冷却水中，用独立的冷 水机系统为其制冷。这种方式成本高，结构复杂，对水质有很严格的要求，还必须及时更换 去离子水。1990年天津大学的中国实用新型专利“一种平片分水式固体激光泵浦灯水冷电极 接口”提供的方案是在电极的内孔中插入分水平片，把电极内孔分为两个水流通道，以增加 流速和流量，改善冷却效果。但是电极的体积有限，水流通道的的长度和直径也有限，可通 过和冷却水极少，仍很难实现有效地冷却。另外因激光器电极电压过高，使用过程必须悬空放置，这样在拆装过程中容易使 激光灯管折断。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种的电极接口装置，其接口筒分为多瓣，外有锁紧筒， 保证激光器电极接线端与接口筒接触良好。本实用新型设计的电极接口装置包括接口筒及其后端连接的连线柱，接口筒为圆 柱形，分为前套和主杆，前套有中心盲孔，盲孔的深度大于固体激光器的圆柱形电极接线端 长度，盲孔的内径与电极接线端的外径相等，孔壁分为4 10瓣，前套端口外径大于前套后 段外径，前套前段的外壁为圆锥面。接口筒的主杆外径与前套后段外径相同。锁紧筒套在接 口筒外，锁紧筒的内径小于前套前端外径，大于前套后段外径。主杆后端固定连接散热块， 散热块后端固定连接连线柱。锁紧弹簧后端抵于主杆，前端抵于锁紧筒。锁紧筒后退、压缩锁紧弹簧，前套前端无锁紧筒的约束，伸出部分的多瓣张开，便 于固体激光器的接线端插入。当锁紧弹簧前推锁紧筒，锁紧筒前端内壁前压前套的前段外 壁锥面，前套的前端多瓣合拢紧抱固体激光器的接线端，接触面积大，且接触紧密。为了便于锁紧筒的动作，锁紧筒后段的内径小于锁紧筒端口内径、稍大于接口筒 后段外径，锁紧筒前段的内壁为与前套前段外壁的圆锥面相配合的圆锥面。当锁紧弹簧前 推锁紧筒，锁紧筒前段内壁的锥面沿的前套前段外壁锥面滑动，前套的多瓣被束紧合拢，与固体激光器的电极接线端紧密连接。为了便于锁紧，接口筒的主杆为螺杆，其上有锁紧螺母，锁紧弹簧后端抵于锁紧螺 母。锁紧螺母向前旋动，即压迫锁紧弹簧推动锁紧筒前移锁紧接口筒。反之，锁紧螺母向后 旋动，即放松锁紧弹簧，锁紧筒可后移，放开接口筒。为了使电极接口更好散热冷却，散热块上有与之接触的冷却水管，通有冷却水的 绝缘导热水管贴于散热块表面或者穿过散热块，冷却水迅速带走散热块上的热量，使电极 和接口装置的温度维持于安全范围。为了便于水管安装，散热块上有可嵌入冷却水管的1 6个缺口，散热块上的各缺 口中心线与接口筒的中心线平行或垂直。为了使高压的电极及与之连接的带电的接口筒、锁紧筒和散热块保持悬空绝缘， 本接口装置还配有绝缘支架，2个绝缘支架位于散热块前后，并与散热块连接，前后绝缘支 架下端与底面水平的基座固定连接。前后绝缘支架上下各有相对的通孔，散热块上下有稍 大于螺杆的过孔，上下安装螺杆穿过前后绝缘支架与散热块的孔，连接支架与散热块，安装 螺杆与绝缘支架固定连接，散热块、接口筒及锁紧筒悬空架起，以保证绝缘安全。且安装螺 杆在散热块前后有定位螺母，可调整散热块的前后、即调整接口筒的前后位置，定位螺母锁 紧起到定位作用。为了便于电极接口装置的安装，基座上有长形固定安装孔。散热块最下端与基座 上表面的距离等于或大于5mm，以保证高压的散热块与安装孔的固定螺栓之间安全绝缘。为了适合于电极接口装置在设备中的安装，散热块偏于接口筒的一侧，支架为弧 形以保持平衡，弧拱处于散热块的一侧。本实用新型电极接口装置的优点在于1、接口筒的多瓣结构和锁紧筒、锁紧弹簧， 使本接口装置与电极接线端紧密连接，减少因接触不良造成的发热；2、散热块及其上所嵌 入的通有冷却水的绝缘导热管，散热冷却效果显著；3、支架使电极和接口装置悬空架起，保 证绝缘和定位；4、结构简单，激光器拆装方便，成本低。
图1为本电极接口装置实施例整体结构立体示意图；图2为本电极接口装置实施例主视示意图；图3为本电极接口装置实施例左视示意图；图4为图2的A-A剖面示意图；图5为图3的B-B剖面示意图；图6为本电极接口装置实施例俯视示意图。图中标号为1、散热块，11、缺口，2、锁紧弹簧，3、锁紧筒，4、接口筒，41、主杆，42、前套，5、支架， 51、安装螺杆，52、定位螺母，6、基座、61、固定安装孔，7、锁紧螺母，8、连线柱。
具体实施方式
本实用新型电极接口装置实施例如图1 3和图5、6所示，接口筒4为圆柱形，分 为前套42和主杆41，前套42有中心盲孔，盲孔的深度大于固体激光器的圆柱形电极接线端
4长度，盲孔的内径与电极接线端的外径相等，孔壁分为8瓣，前套42端口外径大于前套42 后段外径，前套42前段的外壁为圆锥面。锁紧筒3套在接口筒4外，锁紧筒3的前端内径 小于前套42前端外径，后段的内径小于锁紧筒3端口内径、稍大于前套42后段外径，锁紧 筒3前段的内壁为与前套42前段外壁的圆锥面相配合的圆锥面。接口筒4的主杆41为螺 杆，其外径与前套42后段外径相同。主杆41上有锁紧螺母7，锁紧弹簧2后端抵于锁紧螺 母7、前端抵于锁紧筒3。当锁紧弹簧2前推锁紧筒3，锁紧筒3前段内壁的锥面沿前套42 前段外壁锥面滑动，前套42的多瓣被束紧合拢。接口筒4的主杆41后端固定连接散热块1，如图4所示，散热块1是横截面为240 度扇形的柱体，为导热良好的铜块。扇形圆的中心线与接口筒4的中心线重合。且以通过 接口筒4中心线的水平面为上下对称。如图6所示，散热块1后端固定连接连线柱8。柱体 的弧形面上有可嵌入冷却水管的5个缺口 11，各缺口 151的中心线与柱体母线平行。所述 冷却水管为绝缘导热的陶瓷水管。如图1、6所示，2个弧形绝缘支架5位于散热块1前后，支架的弧拱与散热块1的 弧面处于同一侧。前后绝缘支架5上下各有相对的螺孔，散热块1上有稍大于安装螺杆51 的过孔，上下安装螺杆51穿过前后绝缘支架5与散热块1的孔，安装螺杆51与前后绝缘支 架5螺纹连接，连接绝缘支架5与散热块1。安装螺杆51在散热块1前后有定位螺母52， 锁紧散热块1。如图1 4所示，前后绝缘支架5下端与底面水平的基座6固定连接。基座6上 有长形固定安装孔61。散热块1最下端与基座6上表面的距离为5mm。使用本例的电极接口装置，单个氙灯注入9千瓦并连续工作2小时无异常，经检 测，电极头温度随水温变化而变化，在水温为25度时电极头温度55度左右，在水温18度时 电极头温度46度左右。本电极接口装置成功地为固体激光器散热冷却。上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的 具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、 等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求电极接口装置，包括接口筒及其后端连接的连线柱，其特征在于所述接口筒(4)为圆柱形，分为前套(42)和主杆(41)，前套(42)有中心盲孔，盲孔的深度大于固体激光器的圆柱形电极接线端长度，盲孔的内径与电极接线端的外径相等，孔壁分为4～10瓣，前套(42)端口外径大于前套(42)后段外径，前套(42)前段的外壁为圆锥面；接口筒(4)的主杆(41)外径与前套(42)后段外径相同；锁紧筒(3)套在接口筒(4)外，锁紧筒(3)的内径小于前套(42)前端外径，大于前套(42)后段外径；接口筒(4)的主杆(41)后端固定连接散热块(1)，散热块(1)后端固定连接连线柱(8)；锁紧弹簧(2)后端抵于主杆(41)、前端抵于锁紧筒(3)。
2.根据权利要求1所述的电极接口装置，其特征在于所述锁紧筒⑶后段内径小于锁紧筒⑶端口内径，稍大于前套(42)后段外径，其前 段的内壁为与前套(42)前段外壁的圆锥面相配合的圆锥面。
3.根据权利要求1所述的电极接口装置，其特征在于所述接口筒(4)的主杆(41)为螺杆，主杆(41)上有锁紧螺母(7)，锁紧弹簧(2)后端 抵于锁紧螺母(7)、前端抵于锁紧筒(3)。
4.根据权利要求1所述的电极接口装置，其特征在于所述散热块(1)上有与之接触的冷却水管，所述冷却水管为绝缘导热水管，冷却水管 贴于散热块(1)表面或者穿过散热块(1)。
5.根据权利要求4所述的电极接口装置，其特征在于所述散热块(1)上有可嵌入冷却水管的1 6个缺口(11)，通有冷却水的绝缘导热水 管嵌入缺口(11)中，散热块上的各缺口中心线与接口筒的中心线平行或垂直。
6.根据权利要求1所述的电极接口装置，其特征在于2个绝缘支架(5)位于散热块(1)前后，前后绝缘支架(5)上下各有相对的通孔，散热 块(1)上有稍大于安装螺杆(51)的过孔，上下安装螺杆(51)穿过前后绝缘支架(5)与散热 块(1)的孔，安装螺杆(51)连接绝缘支架(5)与散热块(1)；安装螺杆(51)在散热块(1) 前后有定位螺母(52)。
7.根据权利要求6所述的电极接口装置，其特征在于所述前后绝缘支架(5)下端与底面水平的基座(6)固定连接。
8.根据权利要求7所述的电极接口装置，其特征在于所述基座(6)上有长形固定安装孔(61)。
9.根据权利要求7所述的电极接口装置，其特征在于所述散热块(1)最下端与基座(6)上表面的距离等于或大于5mm。
10.根据权利要求6所述的电极接口装置，其特征在于所述散热块(1)偏于接口筒(4)中心线的一侧，绝缘支架(5)为弧形，弧拱处于散热块 (1)的一侧。
专利摘要本实用新型为电极接口装置，圆柱形接口筒分为前套和主杆，前套的中心盲孔深度和内径与电极接线端相配合，孔壁为多瓣，前套端口大于其后段外径，前段外壁为圆锥面。主杆与前套后段外径相同。锁紧筒的内径小于前套前端外径、大于其后段外径，套在接口筒外。主杆后端固连散热块，散热块后端固接连线柱。锁紧弹簧位于主杆与锁紧筒之间。锁紧筒前推，束紧前套前端多瓣。散热块上有与其接触的导热绝缘冷却水管。下端有基座的前后绝缘支架经安装螺杆与散热块连接，散热块等悬空架起保证绝缘。安装螺杆上的定位螺母调整散热块位置并锁定。本接口装置与电极接线端紧密连接，减少发热；散热块及冷却水管，散热效果显著；结构简单，激光器拆装方便，成本低。
文档编号H01S3/04GK201699306SQ20102023779
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者梁伟, 苏洋 申请人:桂林星辰电力电子有限公司