二氧化碳激光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种二氧化碳激光器，旨在提供一种能将负电极上的热量在传导过程中就被冷却介质带走并且不会对零部件造成腐蚀的结构，该结构切断了从负电极到安装法兰的热量传递路线，对输出反射镜进行高效保护,其技术方案要点是，将不锈钢弹簧替换为导电环套；导电环套包括集电环以及导电柱；集电环具有封闭空腔；进气导电柱与出气导电柱内均设有通孔；通孔的一端均与集电环内的封闭空腔连通；过渡法兰上设有进气嘴以及出气嘴，过渡法兰内还设有过渡法兰内气道，该法兰内气道分别与所述导电柱内通孔的另一端，连通本实用新型适用于中小功率的二氧化碳激光器。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及激光器领域，更具体地说，它涉及一种二氧化碳激光器，该激光使 用空气替代水对负电极区域进行冷却，使得输出镜片得到最大程度的保护。 二氧化碳激光器
【背景技术】
[0002] 当前，市场上的二氧化碳激光器主要分为两类，一类是金属腔的射频激励二氧化 碳激光器，这种激光器生产成本高，主要用于激光达标，另一种是玻璃放电管结构的直流高 压电激励二氧化碳激光器，也是本发明涉及的激光器。
[0003] 玻璃放电管结构的二氧化碳激光器主要结构有储贮气管，贮气管内设置水冷管， 水冷管与进、出水管连接，水冷管内设置放电管，阳电极设置在放电管一端的空腔内，该空 腔外侧设置全反镜，阴电极设置在放电管另一端的空腔内，该空腔外侧设置输出反射镜，水 冷管上绕装回气管，回气管的一端与贮气管连通，回气管另一端与设置有阳电极的空腔相 通。
[0004] 上述激光器负电极环都采用金属片卷曲在放电管内壁，然后通过承接部件将其与 过渡法兰连接，通常，承接部件为一不锈钢弹簧，过渡法兰上设有负极引线，电流通过负电 极环、承接部件、过渡法兰以及与该过渡法兰电连接的负电极引线传递到外部电源中。负电 极在放电时温度很高，并且负电极上的高温会通过承接部件传递到位于前端安装法兰内的 输出反射镜上，因此通常会在安装法兰外再套接一个水冷管，但当冷却水流不畅，电极温度 急剧上升，高温被迅速传递给输出反射镜，从而破坏反射镜膜层，影响产品的稳定使用，并 且，使用水冷会在安装法兰处产生水垢，对输出反射镜和法兰造成腐蚀。 实用新型内容
[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能将负电极上的热量 在传导过程中就被冷却介质带走并且不会对零部件造成腐蚀的结构，从而切断从负电极到 安装法兰的热量传递路线，对输出反射镜进行高效保护。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种二氧化碳激光器，包括输 出反射镜水冷管、安装法兰、位于安装法兰内部通孔处的输出反射镜、过渡法兰、位于过渡 法兰上的负电极引线、一端与过渡法兰抵触的承接部件以及套接在该承接部件另一端的负 电极环，所述承接部件为导电环套；该导电环套包括与所述负电极环末端抵触的集电环，以 及一端固定连接在所述集电环上并且另一端固定连接在所述过渡法兰上的导电柱；其中；
[0007] 所述集电环为具有封闭空腔的金属导管；
[0008] 所述导电柱沿所述过渡法兰轴线的方向设置在所述集电环上，并且该导电柱至少 包括一条进气导电柱以及一条出气导电柱，所述进气导电柱与出气导电柱内均设有用于输 送冷空气的通孔；所述通孔的一端均与所述集电环内的封闭空腔连通；
[0009] 所述过渡法兰上设有进气嘴以及出气嘴，该过渡法兰内还分别设有与进气嘴以及 出气嘴连通的过渡法兰内气道，该过渡法兰内气道分别与所述进气导电柱的通孔以及出气 导电柱的通孔另一端连通。
[0010] 通过采用上述技术方案，可以预见，电流通过负电极环、集电环、导电柱、过渡法兰 以及负电极引线流入外部电源构成回路，外界的冷空气可以通过进气嘴进入过渡法兰内气 道，先对过渡法兰进行冷却，然后冷空气进入进气导电柱内的通孔，对进气导电柱进行冷 却，并且通过进气导电柱对其周围的气体也同时进行冷却，然后冷空气再进入集电环内的 封闭空腔，对集电环进行冷却的同时，也将负电极环上的大量热量通过集电环传递到冷空 气内，被冷空气吸收，吸收了热量的冷空气进入出气导电柱内的通孔，此时继续冷却出气导 电柱以及周围的气体，从而冷空气变为较热空气，通过出气嘴通往外界，由此可见，通过该 冷却过程，过渡法兰、导电柱、集电环都被冷空气冷却着，所以负电极环的热量在通往安装 法兰的传递过程中就被冷空气吸收并排出装置外，而且由于使用的是空气，则不会对零部 件产生腐蚀。
[0011] 本实用新型进一步设置为：所述导电柱沿所述集电环周向均匀分布。
[0012] 本实用新型进一步设置为：所述导电柱上还设有沿所述过渡法兰径向向外设置的 散热片。
[0013] 通过采用上述技术方案，导电柱沿集电环周向均匀分布，则导电柱不会影响到集 电环中间的光路，并且均匀分布的导电柱也使得冷却均匀，散热片的存在可以加速对周围 空气热量的吸收，从而起到更好的冷却效果，并且将其沿过渡法兰径向向外设置可以使散 热片不影响中间的光路。
[0014] 本实用新型进一步设置为：所述过渡法兰与所述导电柱连接部位设有金属固定环 套，该金属固定环套一端固定在所述过渡法兰上；所述导电柱穿设在金属固定环套内。
[0015] 通过采用上述技术方案，金属固定环套可以更好的将导电柱固定在过渡法兰上， 增强导电柱的稳定性，并且由于导电柱穿设在金属固定环套内，那么金属固定环套相当于 增大了导电柱的换热面积，提升对周围气体的冷却效果。
[0016] 本实用新型进一步设置为：所述进气嘴以及出气嘴外壁镀有绝缘层。
[0017] 通过采用上述技术方案，具有电绝缘性的进气嘴以及出气嘴可以对外部冷空气提 供设备提供保护，避免发生意外。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型二氧化碳激光器实施例的总体结构示意图；
[0019] 图2为图1中A部分的局部放大图；
[0020] 图3为本实用新型二氧化碳激光器实施例的负电极以及前段零部件斜仰视结构 图；
[0021] 图4为图3中的B-B剖视图；
[0022] 图5为本实用新型二氧化碳激光器实施例的负电极以及前段零部件斜俯视结构 图。
[0023] 附图标注：1、导电环套；11、过渡法兰；111、过渡法兰内气道；112、负电极引线； 12、气嘴；121、进气嘴；122、出气嘴；13、负电极环；14、导电柱；141、散热片；142、封闭空 腔；143、集电环；144、进气导电柱；145、出气导电柱；15、金属固定环套；16、通孔；17、光 路；2、安装法兰；21、输出反射镜；22、调节管；3、贮气管；4、水冷管；5、放电管。
【具体实施方式】
[0024] 参照图1至图5对本实用新型二氧化碳激光器实施例做进一步说明。
[0025] 从图1可以看出，导电环套1设置在贮气管3的前端，负电极环13位于放电管5 前端，冷却管4的冷却区域部分覆盖了负电极环13所在的位置。导电环套1包括与负电极 环13末端抵触的集电环143,以及一端固定连接在集电环143上并且另一端固定连接在过 渡法兰11上的导电柱14,如图5所示，其中，导电柱14沿过渡法兰11的轴线设置在集电环 143上，这里的固定方式可以是直接焊接，如图2所示。
[0026] -个优选的方案是，导电柱14沿集电环143周向均匀分布，这样分布的好处是导 电柱14内若通有冷空气，就可以更好的给周围气体换热。
[0027] -个优选的方案是，导电柱14上设有沿过渡法兰11径向向外分布的散热片141， 如图3所示，这样可以更好的起到与周围气体热交换的效果，而且不影响光路17,散热片 141可以焊接在导电柱14上。
[0028] -个优选的方案是，过渡法兰11与导电柱14连接部位设有金属固定环套15,该金 属固定环套15-端固定在过渡法兰11上，导电柱14穿设在金属固定环套内，如图4所示， 金属固定环套15与过渡法兰11的固定方式也可以是直接焊接，而金属固定环套15内可以 预先钻出与导电柱14相适配的孔，然后将导电柱穿过这些孔与过渡法兰11连接，设置金属 固定环套15的好处是不但增强导电柱14的稳定性，并且由于导电柱14穿设在金属固定环 套内15,那么金属固定环套15相当于增大了导电柱14的换热面积，提升对周围气体的冷却 效果。
[0029] 其工作机制为：
[0030] 电流通过负电极环13、集电环143、导电柱14、过渡法兰11以及负电极引线112流 入外部电源构成回路，这时放电管5起辉，光线通过光路17以及位于安装法兰2内的输出 反射镜21射出，此时负电极环13会产生高温。
[0031] 外界的冷空气可以通过冷却塔或者制冷机制出，然后通过进气嘴121进入过渡法 兰内气道111，先对过渡法兰11进行冷却，然后冷空气进入进气导电柱144内的通孔16,对 进气导电柱144进行冷却，并且通过进气导电柱144以及其上的散热片141对其周围的气 体也同时进行冷却，然后冷空气再进入集电环143内的封闭空腔142,对集电环143进行冷 却的同时，也将负电极环13上的大量热量通过集电环143传递到冷空气内，被冷空气吸收， 吸收了热量的冷空气进入出气导电柱145内的通孔16,此时继续冷却出气导电柱145以及 周围的气体，从而冷空气变为较热空气，通过出气嘴122通往外界。
[0032] 由此可见，通过该冷却过程，过渡法兰11、导电柱14、集电环143都被冷空气冷却 着，所以负电极环13的热量在通往安装法兰2的传递过程中就被冷空气吸收并排出装置 夕卜，而且由于使用的是空气，则不会对零部件产生腐蚀。
【权利要求】
1. 一种二氧化碳激光器，包括输出反射镜水冷管、安装法兰、位于安装法兰内部通孔处 的输出反射镜、过渡法兰、位于过渡法兰上的负电极引线、一端与过渡法兰抵触的承接部件 以及套接在该承接部件另一端的负电极环，其特征在于：所述承接部件为导电环套；该导 电环套包括与所述负电极环末端抵触的集电环，以及一端固定连接在所述集电环上并且另 一端固定连接在所述过渡法兰上的导电柱；其中； 所述集电环为具有封闭空腔的金属导管； 所述导电柱沿所述过渡法兰轴线的方向设置在所述集电环上，并且该导电柱至少包括 一条进气导电柱以及一条出气导电柱，所述进气导电柱与出气导电柱内均设有用于输送冷 空气的通孔；所述通孔的一端均与所述集电环内的封闭空腔连通； 所述过渡法兰上设有进气嘴以及出气嘴，该过渡法兰内还分别设有与进气嘴以及出气 嘴连通的过渡法兰内气道，该过渡法兰内气道分别与所述进气导电柱的通孔以及出气导电 柱的通孔另一端连通。
2. 根据权利要求1所述的二氧化碳激光器，其特征在于：所述导电柱沿所述集电环周 向均匀分布。
3. 根据权利要求2所述的二氧化碳激光器，其特征在于：所述导电柱上还设有沿所述 过渡法兰径向向外设置的散热片。
4. 根据权利要求1或2或3所述的二氧化碳激光器，其特征在于：所述过渡法兰与所 述导电柱连接部位设有金属固定环套，该金属固定环套一端固定在所述过渡法兰上；所述 导电柱穿设在金属固定环套内。
5. 根据权利要求1或2或3所述的二氧化碳激光器，其特征在于：所述进气嘴以及出 气嘴外壁镀有绝缘层。
【文档编号】H01S3/041GK203911217SQ201420297422
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】张瑜 申请人:台州市汉金光电科技有限公司