一种用于激光器的支撑环的制作方法

本实用新型涉及激光器领域，特别涉及一种用于激光器的支撑环。

背景技术：

由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。

目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管，套设在水冷管外部的储气管、设置在放电管两端的电极、以及设置在储气管两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其它辅助气体；当在电极上加高电压时，放电管中产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束。

由于激光器通常为细长结构，放电管套设在水冷管内，而水冷管又套设在储气管内，在水冷管与储气管之间需要设置支撑架来保证水冷管与储气管之间相对位置的固定。

目前，用于将水冷管支撑在储气管内，所采用的支撑架通常为带有支脚的支撑筒结构，支撑筒套设在水冷管外，支脚抵在储气管上，支脚在起到支撑作用的同时又不阻断储气管与水冷管之间的间隙，以此实现对水冷管的支撑，在提高激光器抗冲击能力的同时，还能够提高水冷管、储气管和放电管之间的同轴度，进而也提高了激光束的质量。

但是，随着进一步的深入研究，发明人发现，目前结构的支撑架依然存在着不足，具体在于：首先，采用支脚支撑，放电管在沿支脚的方向上能够得到良好的支撑，但是在支脚之间的部分却不能够得到良好的支撑，而在搬移运输过程中，激光器所受到的冲击可能来自任意方向，所以，这样的支撑方式实际也并不可靠；另一方面，激光器的工作过程中，随着工作时间的增长激光器的温度升高，使得激光器在径向上和轴向上都会发生一定量的形变，但是，放电管、水冷管和储气管之间的温度增长并不一致，所以，在激光器发生热变形时，支撑架会在储气管和水冷管之间产生一定量的滑动，这种滑动极容易划伤储气管和水冷管，降低激光器的使用寿命；若为了防止支撑架发生滑动，将支撑架紧贴水冷管和储气管，当支撑架不发生滑动时，又会在轴向上约束水冷管和储气管的热变形，使水冷管和储气管的同轴度降低，导致输出镜片和反射镜片的对齐精度降低，进而降低激光束的质量。

所以，针对上述技术问题，目前亟需一种能够在可靠支撑水冷管的同时，又能够避免划伤激光器，提高激光器使用寿命，以及保证激光束质量的支撑结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有二氧化碳激光器中，支撑架存在的上述不足，提供了一种能够在可靠支撑水冷管的同时，又能够避免划伤激光器，提高激光器使用寿命，以及保证激光束质量的支撑结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于激光器的支撑环，包括呈环状的环本体，所述环本体采用具有弹性的弹性材料制得，所述环本体的内侧与所述激光器的水冷管外壁相配合，所述环本体的外壁与所述激光器的支撑筒内壁相配合。

在本申请的激光器结构中，储气管套设在水冷管外，放电管套设在水冷管内，水冷管外还套设有支撑筒，支撑筒通过设置支撑装置安装在储气管内，本申请的支撑环设置在水冷管与支撑筒之间，也就是说，水冷管是通过支撑环支撑在支撑筒内，首先，由于是采用呈环状的支撑环进行支撑，所以，在沿水冷管任一径向方向上，都能够得到可靠支撑，当激光器受到圆周方向的冲击时，支撑环都能够可靠的支撑水冷管，如此，提高激光器的可靠性；

另一方面，本申请的环本体采用具有弹性材料制得，在支撑水冷管时能够良好的缓冲效果，进一步的提高了激光器的可靠性；并且，当激光器受到轴向或者倾斜轴向的冲击时，环本体也能够提供一定变形余量，进行良好的缓冲和支撑；

再一方面，也是由于环本体采用具有弹性材料制得，在激光器工作时，激光器温度升高，水冷管和储气管之间的温度增长并不一致，所以，热变形幅度也不一致，此时，环本体在支撑水冷管的同时，还能够在水冷管的轴向上提供一定的变形余量，还避免了水冷管与储气管因热变形幅度不一致而相互限制，进而避免了储气管和水冷管的同轴度降低，如此，保证了反射镜片和输出镜片的对齐精度，进而也提高了激光束的质量。

优选的，所述环本体采用具有弹性的柔性材料制得。在保证环本体提供支撑和变形余量的同时，还避免划伤水冷管和支撑筒，进一步的提高了激光器的可靠性。

优选的，所述环本体与所述水冷管外壁之间为压紧配合。

优选的，所述环本体与所述支撑筒之间为压紧配合。

上述方案的支撑环，首先是使支撑环与放电管和支撑筒之间不存在间隙，进而保证良好的支撑效果，同时，也减小了搬移过程中支撑环发生移位的风险，也进一步的提高了激光器的可靠性。

优选的，所述环本体为橡胶材料制得。橡胶材料具有良好的弹性，并且质地柔软，能够可靠的支撑水冷管，并且还不会划伤水冷管，而且，在水冷管和储气管发生不一致的热变形时，由于橡胶材料还具有一定的蠕动性，所以，进一步的降低了水冷管与储气管之间热变形的相互影响，进而也进一步的提高了激光束的质量。

优选的，所述环本体外还包覆有防护层，所述防护层采用具有防腐蚀能力的材料制得。通过设置防护层，提高本申请支撑环的使用寿命，也进一步提高了激光器的可靠性和使用寿命。

优选的，所述防护层的材料为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有良好的防腐蚀性，而且还具有：耐高温、耐低温、抗老化、无毒害等优点，进一步的提高了本申请支撑环的可靠性；另一方面，聚四氟乙烯还具有较低的摩擦系数和冷流性，具有良好的蠕动性，进一步的降低了水冷管与储气管之间热变形的相互影响，进而也进一步的提高了激光束的质量；同时，也方面了支撑环的安装。

优选的，所述环本体的截面形状为圆形、椭圆形或者矩形中的一种。当环本体的截面形状为圆形或者椭圆形时，方便支撑环的安装，而当环本体的截面为矩形时，能够更为可靠的防止支撑环的移位。

优选的，所述环本体在沿所述水冷管轴向方向的厚度为2mm-10mm。

优选的，所述环本体在沿所述水冷管径向方向的厚度为2mm-10mm。

在实际研究过程中，发明人发现，当环本体采用上述尺寸时，在起到良好支撑效果的同时，还具有良好的变形能力和蠕动性，保证本申请的支撑环具有良好的的支撑效果和变形能力。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本申请的支撑环，在激光器结构中，支撑筒套设在水冷管外，在支撑筒与储气管之间设置支撑部件，使支撑筒固定。

附图说明

图1为本实用新型安装在激光器中的结构示意图；

图2为支撑环与水冷管配合处的局部结构示意图；

图3为图2中A-A截面的结构示意图；

图4为本实用新型支撑环的结构示意图，

图中标记：1-储气管，2-水冷管，3-放电管，4-环本体，5-支撑筒，6-防护层，7-支撑环。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示：

实施例1，一种用于激光器的支撑环，包括呈环状的环本体4，所述环本体4采用具有弹性的弹性材料制得，所述环本体4的内侧与所述激光器的水冷管2外壁相配合，所述环本体4的外壁与所述激光器的支撑筒5内壁相配合。

在本申请的激光器结构中，储气管1套设在水冷管2外，放电管3套设在水冷管2内，水冷管2外还套设有支撑筒5，支撑筒5通过设置支撑装置安装在储气管1内，本申请的支撑环7设置在水冷管2与支撑筒5之间，也就是说，水冷管2是通过支撑环7支撑在支撑筒5内，首先，由于是采用呈环状的支撑环7进行支撑，所以，在沿水冷管2任一径向方向上，都能够得到可靠支撑，当激光器受到圆周方向的冲击时，支撑环7都能够可靠的支撑水冷管2，如此，提高激光器的可靠性；

另一方面，本申请的环本体4采用具有弹性材料制得，在支撑水冷管2时能够良好的缓冲效果，进一步的提高了激光器的可靠性；并且，当激光器受到轴向或者倾斜轴向的冲击时，环本体4也能够提供一定变形余量，进行良好的缓冲和支撑；

再一方面，也是由于环本体4采用具有弹性材料制得，在激光器工作时，激光器温度升高，水冷管2和储气管1之间的温度增长并不一致，所以，热变形幅度也不一致，此时，环本体4在支撑水冷管2的同时，还能够在水冷管2的轴向上提供一定的变形余量，还避免了水冷管2与储气管1因热变形幅度不一致而相互限制，进而避免了储气管1和水冷管2的同轴度降低，如此，保证了反射镜片和输出镜片的对齐精度，进而也提高了激光束的质量。

实施例2，如实施例1的结构中，所述环本体4采用具有弹性的柔性材料制得。在保证环本体4提供支撑和变形余量的同时，还避免划伤水冷管2和支撑筒5，进一步的提高了激光器的可靠性。

实施例3，如实施例1的结构中，所述环本体4与所述水冷管2外壁之间为压紧配合。

进一步的，所述环本体4与所述支撑筒5之间为压紧配合。

上述方案的支撑环7，首先是使支撑环7与放电管3和支撑筒5之间不存在间隙，进而保证良好的支撑效果，同时，也减小了搬移过程中支撑环7发生移位的风险，也进一步的提高了激光器的可靠性。

进一步的，所述环本体4为橡胶材料制得。橡胶材料具有良好的弹性，并且质地柔软，能够可靠的支撑水冷管2，并且还不会划伤水冷管2，而且，在水冷管2和储气管1发生不一致的热变形时，由于橡胶材料还具有一定的蠕动性，所以，进一步的降低了水冷管2与储气管1之间热变形的相互影响，进而也进一步的提高了激光束的质量。

实施例4，如实施例1-3的结构中，所述环本体4外还包覆有防护层6，所述防护层6采用具有防腐蚀能力的材料制得。通过设置防护层6，提高本申请支撑环7的使用寿命，也进一步提高了激光器的可靠性和使用寿命。

进一步的，所述防护层6的材料为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有良好的防腐蚀性，而且还具有：耐高温、耐低温、抗老化、无毒害等优点，进一步的提高了本申请支撑环7的可靠性；另一方面，聚四氟乙烯还具有较低的摩擦系数和冷流性，具有良好的蠕动性，进一步的降低了水冷管2与储气管1之间热变形的相互影响，进而也进一步的提高了激光束的质量；同时，也方面了支撑环7的安装。

实施例5，如实施例1-4的结构中，所述环本体4的截面形状为圆形、椭圆形或者矩形中的一种。当环本体4的截面形状为圆形或者椭圆形时，方便支撑环7的安装，而当环本体4的截面为矩形时，能够更为可靠的防止支撑环7的移位。

实施例6，如实施例1-4的结构中，所述环本体4在沿所述水冷管2轴向方向的厚度为2mm-10mm。

进一步的，所述环本体4在沿所述水冷管2径向方向的厚度为2mm-10mm。

在实际研究过程中，发明人发现，当环本体4采用上述尺寸时，在起到良好支撑效果的同时，还具有良好的变形能力和蠕动性，保证本申请的支撑环7具有良好的的支撑效果和变形能力。

凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。