一种组合放电co2激光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于激光【技术领域】，特别涉及一种组合放电CO2激光器，包括电极，电极包括电极底座，多个平行安装的阴极瓷座、风冷铜座和预燃阴极钨片，其中阴极瓷座装于电极底座的一侧，风冷铜座嵌装于阴极瓷座内，预燃阴极钨片装于风冷铜座上，板条主阴极则装于阴极瓷座顶部，绝缘瓷条装于板条主阴极的上侧面，阳极绝缘底座装于电极底座的另一侧，公共阳极板装于阳极绝缘底座上方。本实用新型通过针-板放电与板-板放电叠加的方式进而构成组合放电电极，并由预燃阴极钨片与公共阳极板在开关直流电源驱动下维持低功率线状放电，实现了在激光加工间歇期以最小不出光功率维持放电，在降低能耗的基础上极大的减小了大功率输出的响应时间。
【专利说明】—种组合放电CO2激光器
【技术领域】
[0001]本发明属于激光【技术领域】，特涉及一种组合放电CO2激光器，本实用新型特别适用金属腔9.3微米CO2气体激光器。
【背景技术】
[0002]目前，国内二氧化碳横流激光器普遍采用三种电极结构:
[0003]第一种为针-板放电结构，该结构的特点是采用矩阵布置的钨针相对平板电极放电。其不足之处是一定面积内的等距点放电，因放电电场不均匀造成电光转换效率较低，又因采用直流激励，电、光恒定输出，无法随应用工况调整，电能损耗较大。
[0004]第二种为管-板放电结构，该结构特点是采用平行于平板电极的容性管状电极相对平板电极放电。由于其采用高频激励，管状电极高频集肤效应严重，造成注入极限电功率较小，难以实现大功率激光输出。
[0005]第三种为板-板放电结构，该结构的特点是采用两块平行的平板电极，采用射频或微波激励，由于大功率激励源制造困难，平板电极加工过于精密，这种结构难以在工业应用中广泛推广。
【发明内容】
[0006]针对【背景技术】的不足，本实用新型通过针-板放电与板-板放电叠加的方式进而构成组合放电电极，并由预燃阴极钨片与公共阳极板在开关直流电源驱动下维持低功率线状放电，实现了在激光加工间歇期以最小不出光功率维持放电，在降低能耗的基础上极大的减小了大功率输出的响应时间。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种组合放电CO2激光器，包括电极，其特征在于:所述的电极包括电极底座，多个平行安装的阴极瓷座、风冷铜座和预燃阴极钨片，其中阴极瓷座装于电极底座的一侧，风冷铜座嵌装于阴极瓷座内，预燃阴极钨片装于风冷铜座上，板条主阴极则装于阴极瓷座顶部，绝缘瓷条装于板条主阴极的上侧面，阳极绝缘底座装于电极底座的另一侧，公共阳极板装于阳极绝缘底座上方。
[0008]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的预燃阴极钨片、板条主阴极与公共阳极板之间的空间构成放电区。
[0009]如上所述的CO2激光器，其特征在于:预燃阴极钨片放电端为点状；板条主阴极放电端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共阳极板放电平面。
[0010]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极为前后相同的两部分电极，该两部分电极相对长度方向中垂面相向布置，中间以瓷板光阑分隔。
[0011]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极底座为U形截面钢型材。
[0012]如上所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极底座上设有一条长形口的风道槽，该风道槽使气流上行通过放电区。
[0013]本实用新型的有益效果是:1.由预燃阴极钨片与公共阳极板在开关直流电源驱动下维持低功率线状放电，其益处是在激光加工间歇期以最小不出光功率维持放电，在降低能耗的基础上极大的减小了大功率输出的响应时间。2.板条主阴极与公共阳极板之间在可调压、调频、固定脉宽脉冲电源驱动下，提供大功率面均匀放电，其益处是可视工况需求提供可变强度和频率的激光脉冲。3.电极分为前后相同的两部分，相对长度方向中垂面相向布置，中间以瓷板光阑分隔。其益处是可以实现前后两部分电极产生的激光光斑形状错位互补，提高光斑质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为一种组合放电CO2激光器电极剖视图；
[0015]图2为一种组合放电CO2激光器多个电极相向错位剖视图；
[0016]图3为一种组合放电CO2激光器电极相向错位立体图。
【具体实施方式】
[0017]附图标记说明:1 一电极底座，2—阴极瓷座，3—风冷铜座，4一预燃阴极钨片，5—板条主阴极，6—绝缘瓷条，7—瓷板光阑，8—公共阳极板，9一阳极绝缘底座，10—风道槽(电极底座上开的一条长形口)。
[0018]以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0019]如附图1、图2和图3所示，本实用新型的一种组合放电CO2激光器分为前后相同的两部分电极，该两部分电极相对长度方向中垂面相向布置，中间以瓷板光阑7分隔，这样的布置实现了前后两部分电极产生的激光光斑形状错位互补，提高了光斑质量。
[0020]如图3所示，所述的其中之一的电极结构形式为:包括电极底座1，多个平行安装的阴极瓷座2、风冷铜座3和预燃阴极钨片4，其中阴极瓷座2装于电极底座I的一侧，风冷铜座3嵌装于阴极瓷座2内，预燃阴极钨片4装于风冷铜座3上，板条主阴极5则装于阴极瓷座2顶部，绝缘瓷条6装于板条主阴极5的上侧面，阳极绝缘底座9装于电极底座I的另一侧，公共阳极板8装于阳极绝缘底座9上方。
[0021 ] 本实用新型的激光器放电区由预燃阴极钨片4、板条主阴极5与公共阳极板8之间的空间构成。预燃阴极钨片4放电端为点状，激光器预燃电源加在预燃阴极钨片4与公共阳极板8两极间时，预燃阴极钨片4与公共阳极板8放电端面形成线放电区域，即为针一板放电；板条主阴极5放电端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共阳极板8放电平面。激光器主放电电源加在板条主阴极5与公共阳极板8两极间时，板条主阴极5与公共阳极板8放电端面形成平面放电区域，即为板一板放电。
[0022]如图1和图3所示，本发明的电极底座I为U形截面钢型材，用以支撑所有电极，保持电极在同一水平线，其中部开有风道槽10，风道槽10为电极底座上开的一条长形口，使气流上行通过放电区，这样便于整个激光器的通风散热。
[0023]本实用新型的CO2激光器特别适合于大功率激光器，如9.3微米CO2激光器。
[0024]本实用新型过程是:介质气体经电极底座I的风道槽10向上高速吹入放电区，预燃阴极钨片4和公共阳极板8在开关直流电源驱动下维持低功率预燃放电。板条主阴极5和公共阳极板8之间在可调压、调频、固定脉宽脉冲电源驱动下，视工作需求提供大功率放电。
[0025]本实用新型通过针-板放电与板-板放电叠加的方式进而构成组合放电电极，并由预燃阴极钨片4与公共阳极板8在开关直流电源驱动下维持低功率线状放电，实现了在激光加工间歇期以最小不出光功率维持放电，在降低能耗的基础上极大的减小了大功率输出的响应时间。
【权利要求】
1.一种组合放电CO2激光器,包括电极,其特征在于:所述的电极包括电极底座(I),多个平行安装的阴极瓷座(2)、风冷铜座(3)和预燃阴极钨片(4)，其中阴极瓷座(2)装于电极底座(I)的一侧，风冷铜座(3 )嵌装于阴极瓷座(2 )内，预燃阴极钨片(4 )装于风冷铜座(3 )上，板条主阴极(5)则装于阴极瓷座(2)顶部，绝缘瓷条(6)装于板条主阴极(5)的上侧面，阳极绝缘底座(9)装于电极底座(I)的另一侧，公共阳极板(8)装于阳极绝缘底座(9)上方。
2.如权利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:所述的预燃阴极钨片(4)、板条主阴极(5)与公共阳极板(8)之间的空间构成放电区。
3.如权利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:预燃阴极钨片(4)放电端为点状；板条主阴极(5)放电端面近似茹科夫斯基曲面，其法相平面平行于公共阳极板(8)放电平面。
4.如权利要求1所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极为前后相同的两部分电极，该两部分电极相对长度方向中垂面相向布置，中间以瓷板光阑(7)分隔。
5.如权利要求1、2、3或4所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极底座(I)为U形截面钢型材。
6.如权利要求1、2、3或4所述的CO2激光器，其特征在于:所述的电极底座上设有一条长形口的风道槽(10)，该风道槽(10)使气流上行通过放电区。
【文档编号】H01S3/09GK204103232SQ201420420874
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】李又平, 李再光 申请人:武汉博莱科技发展有限责任公司