本发明属于气体激光技术领域，尤其涉及一种用于准分子激光器预电离放电电极的结构。
背景技术
气体激光器的激光脉冲能量输出能量很大程度上依赖于气体介质的预电离程度，也就是放电发展的起始阶段电子浓度的分布和高低。最常用的两种预电离方案是电晕预电离和自由火花预电离。电晕预电离产生的初始电子浓度较低，适合小面积、高重复率均匀辉光放电。自由火花预电离能产生较高的初始电子浓度，常用于大面积均匀辉光放电。自由火花预电离结构是在电极长度方向两侧均匀布置一定数量的火花针，同时在火花针顶部布置有预电离条。火花针与预电离条之间有一定的气体间隙。预电离时，火花针与金属条之间直接产生火花放电。火花放电使得火花针极易烧蚀而产生金属粉尘等污染物。
专利cn201010598897.4公布了一种面阵滑闪预电离的结构。该结构通过在阴极电极上设置倒圆角圆孔，并在孔内设置预电离针和绝缘介质管。预电离针尖和电极之间通过闪滑放电产生的紫外光为主电极放电提供初始电子浓度。这种结构在电极表面进行掏孔破坏了电极表面电场的均匀性。另一方面，这种放电模式随着放电次数的增加，电极圆孔周围部分因闪滑放电而出现树杈式磨损，进一步破坏了电极表面电场的均匀性。这些不均匀性将使得在电极之间发生弧光放电而不出激光。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种介质阻挡火花预电离放电电极，通过该结构在不破坏电极之间的电场均匀性的情况下，使用该预电离结构可有效地减少预电离针的烧蚀程度和金属粉尘的产生，延长了预电离针的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种介质阻挡火花预电离放电电极，包括放电阳极、放电阴极、绝缘框和阴极盖板，所述放电阴极位于阴极盖板上，所述阴极盖板上安装有预电离条和绝缘介质管，所述绝缘介质管中安装有火花针，火花针的针尖不接触绝缘介质管底部。
优选的，所述火花针的针尖与绝缘介质管底部的距离为0.1～3mm。
优选的，所述放电阴极安装在阴极盖板正中间。
优选的，所述绝缘介质管和预电离条平行安装在阴极盖板两侧。
优选的，所述绝缘介质管到放电阴极边缘的距离大于绝缘介质管到预电离条的距离。
优选的，所述绝缘介质管材料为陶瓷、环氧树脂或者聚四氟乙烯；所述火花针与预电离条的材质为为铜、镍、钨、硬铝或者不锈钢。
优选的，所述火花针通过引线与高压脉冲连接。
优选的，所述放电阳极安装在放电阴极正下方的绝缘框底部，所述放电阳极通过金属连线与地线连接。
优选的，还包括安装在绝缘框两侧的放电电容，所述放电电容一端与阴极盖板连接，另一端分别连接放电阳极和地线。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1.相比自由火花预电离而言，本发明的火花针只是作为一个导电导体，不是直接进行火花放电，所以火花针的烧蚀程度将极大的减小，其寿命相应地增加，金属粉尘污染物相应地减少。
2.相比闪滑放电而言，本发明在不破坏电极之间的电场均匀性的情况下，由于火花针与绝缘介质管间隙的存在，间隙间的工作气体被击穿会形成较强的初始电子浓度。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明所述的电极及预电离结构图；
图2是本发明所述的预电离结构局部放大图。
附图标记说明：
1、火花针；2、陶瓷管；3、阴极盖板；4、预电离条；5、绝缘框；6、阴极电极；7、阳极电极；8、引线；9、放电电容。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，本发明所述的一种介质阻挡火花预电离放电电极，包括放电阳极7、放电阴极6、绝缘框5和阴极盖板3，所述放电阴极位于阴极盖板3上，所述放电阴极外侧的阴极盖板上安装有预电离条4和绝缘介质管2，所述绝缘介质管2中安装有火花针1，火花针1的针尖不接触绝缘介质管2底部。
作为进一步的方案，本发明所述火花针1的针尖与绝缘介质管2底部的距离为0.1～3mm。由于火花针1的针尖与绝缘介质管2底部间隙的存在，间隙间的工作气体被击穿会形成较强的初始电子浓度。
作为进一步的方案，本发明所述放电阴极6安装在阴极盖板3正中间，放电阴极6与放电阳极7相对的一面为弧形凸起。表面光滑，且形状相互匹配的放电阴极6与放电阳极7之间能形成均匀性较好的电场。
作为进一步的方案，本发明所述绝缘介质管2和预电离条4平行，所述绝缘介质管2和预电离条4平行安装在阴极盖板3外侧。绝缘介质管2安装处于预电离条4和放电阴极6之间，或是预电离条4处于绝缘介质管2和放电阴极6之间(图中未示)，或是绝缘介质管2和预电离条4并排，且两者到放电阴极6等距(图中未示)。
作为进一步的方案，本发明所述绝缘介质管2到放电阴极6边缘的距离大于绝缘介质管2到预电离条4的距离，绝缘介质管2和预电离条4之间有0.5～4mm的间距
作为进一步的方案，本发明所述绝缘介质管2采用非金属制备，绝缘介质材料为陶瓷、环氧树脂或者聚四氟乙烯；火花针1与预电离条5采用金属材料制备，金属材料可为铜、镍、钨、硬铝或者不锈钢。
作为进一步的方案，本发明所述火花针1通过引线8与高压脉冲连接。
作为进一步的方案，本发明放电阳极7安装在放电阴极6正下方的绝缘框底部，所述放电阳极7通过金属连线与地线连接。
作为进一步的方案，本发明还包括安装在绝缘框5两侧的放电电容9，所述放电电容9一端与阴极盖板3连接，另一端分别连接放电阳极7和地线。
本发明所述的一种介质阻挡火花预电离放电电极，高压脉冲经由引线8、火花针1、预电离条4和阴极盖板3给放电电容9充电。当充电完成时，放电电容9通过阴极电极6和阳极电极7形成辉光放电从而形成激光输出。
本发明的关键点如图2所示，由于火花针1针尖处与绝缘介质管2底部不接触，火花针1无法与预电离条4像自由火花预电离那样直接放电而导通。其放电过程：火花针1上的高压电首先在绝缘介质管2的表面形成爬电，然后击穿工作气体到达预电离条4。在击穿工作气体过程中产生火花放电，火花放电产生的紫外光照射工作气体，使得工作气体电离而形成初始电子浓度。
实施例1
一种介质阻挡火花预电离放电电极，包括放电阳极7、放电阴极6、绝缘框5和阴极盖板3，所述放电阴极位于阴极盖板3上，所述放电阴极外侧的阴极盖板上安装有预电离条4和绝缘介质管2，所述绝缘介质管2中安装有火花针1，火花针1的针尖不接触绝缘介质管2底部。
所述火花针1针尖与绝缘介质管2底部的距离为0.9mm。
所述放电阴极6安装在阴极盖板3正中间，放电阴极6与放电阳极7相对的一面为弧形凸起。
所述绝缘介质管2和预电离条4平行，所述绝缘介质管2和预电离条4并行安装在阴极盖板3两侧。绝缘介质管2安装处于预电离条4和放电阴极6之间。
所述绝缘介质管2到放电阴极6边缘的距离大于绝缘介质管2到预电离条4的距离，绝缘介质管2到预电离条4的距离为1mm。
所述绝缘介质管2的材质为陶瓷；火花针1与预电离条5的材质为铜。
所述火花针1通过引线8与高压脉冲连接，所述放电阳极7通过金属连线与地线连接。
安装在绝缘框5两侧的放电电容9，所述放电电容9一端与阴极盖板3连接，另一端分别连接放电阳极7和地线。
实施例2
一种介质阻挡火花预电离放电电极，包括放电阳极7、放电阴极6、绝缘框5，阴极盖板3，所述阴极盖板3上安装有预电离条4和绝缘介质管2，所述绝缘介质管2中安装有火花针1，火花针1针尖不接触绝缘介质管2底部。
所述火花针1针尖与绝缘介质管2底部的距离为1.5mm。
所述放电阴极6安装在阴极盖板3正中间，放电阴极6与放电阳极7相对的一面为弧形凸起。
所述绝缘介质管2和预电离条4平行，所述绝缘介质管2和预电离条4并行安装在阴极盖板3两侧。预电离条4安装于绝缘介质管2和放电阴极6之间。
所述绝缘介质管2到放电阴极6边缘的距离大于绝缘介质管2到预电离条4的距离，绝缘介质管2到预电离条4的距离为2.5mm。
所述绝缘介质管2的材质为陶瓷；火花针1与预电离条5的材质为铜。
所述火花针1通过引线8与高压脉冲连接，所述放电阳极7通过金属连线与地线连接。
安装在绝缘框5两侧的放电电容9，所述放电电容9一端与阴极盖板3连接，另一端分别连接放电阳极7和地线。
实施例3
一种介质阻挡火花预电离放电电极，包括放电阳极7、放电阴极6、绝缘框5，阴极盖板3，所述阴极盖板3上安装有预电离条4和绝缘介质管2，所述绝缘介质管2中安装有火花针1，火花针1针尖不接触绝缘介质管2底部。
所述火花针1针尖与绝缘介质管2底部的距离为3.0mm。
所述放电阴极6安装在阴极盖板3正中间，所述放电阴极6与放电阳极7形状相同。
所述绝缘介质管2和预电离条4并排安装在阴极盖板3外侧，所述绝缘介质管2为2个，且所述预电离条4位于2个绝缘介质管2的中间。
所述绝缘介质管2到放电阴极6边缘的距离大于绝缘介质管2到预电离条4的距离，绝缘介质管2到预电离条4的距离为0.5mm。
所述绝缘介质管2的材质为陶瓷；火花针1与预电离条5的材质为铜。
所述火花针1通过引线8与高压脉冲连接，所述放电阳极7通过金属连线与地线连接。
安装在绝缘框5两侧的放电电容9，所述放电电容9一端与阴极盖板3连接，另一端分别连接放电阳极7和地线。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。