专利名称：轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体激光器放电管，特别是放电管的进气接头。
快速轴流二氧化碳激光器是近年来广泛应用于工具生产的一种大功率激光器，这种激光器的一项关键技术是如何在放电管中形成湍流流动，特别是在气体放电电极附近形成湍流，这对于维持气体均匀、稳定的辉光放电有着至关重要的作用。如果在放电电极附近气体流动为层流，则气体在较大的放电电流下就会由辉光放电转变为弧光放电，从而完全破坏气体的激励状态，使激光器无法工作。因此在电极附近区域造成气体的湍流流动是很多人研究的课题。德国杜塞尔多夫大学的S.MuIIer等在气体放电管进气口接头内加装一些障碍物使气体受到阻力，造成扰动，形成湍流。还有一些国家的研究者采用螺旋导流装置、螺旋扰动装置等在放电管进口接头处造成湍流，但都由于工艺复杂，未能得到广泛地应用，以至目前大多数快速轴流二氧化碳激光器放电管进气接头都不加任何湍流装置。
本实用新型的目的是提供一种能有效地在放电电极附近形成气体湍流流动的放电管进气接头。
本实用新型的目的是这样实现的一种轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头，它包括放电电极、放电电极腔体、放电管、进气管道等部分，它的基本改进之处是在放电电极腔体与进气管道的接头处有一进气腔体，该进气腔体的下边缘与进气管道的侧壁相连，中部和上部逐渐向中间收缩，并伸入放电电极腔体中，形成一个下部大，上部小的上端封闭的空腔结构或类锥形空腔结构，在该进气腔体伸入放电电极腔体的上部开有两个喷气圆孔，该喷气圆孔分别朝向两侧的放电电极腔体，在两侧的放电电极腔体中放置有放电电极。
上述二氧化碳激光器放电管进气接头，所述进气腔体由两片导流板，进气管道壁和两片接板构成，顶部由另一挡板构成；所述导流板的下边缘与进气管道的侧壁相接，上部向中间倾斜并伸入放电电极腔体；所述顶部挡板与导流板上边缘相接，为半圆柱面形状；所述的挡板侧壁位于放电电极腔体之中，分别在导流板的两侧并与之相接，该挡板中央的喷气圆孔。
上述二氧化碳激光器放电管进气接头，所述顶部挡板的半圆柱面的直径与喷气圆孔的直径相等，其数值为放电电极腔体直径的1/4-1/2。
上述二氧化碳激光器放电管进气接头，所述放电电极置于两侧的放电电极腔体中，每侧6-8个，沿腔体圆周均布。
上述二氧化碳激光器放电管进气接头，所述放电电极腔体与放电管的连接处为一圆锥形缩口。
由于采取上述结构，气体在沿进气管道进入放电电极腔体时，先被逐渐压缩，当从喷气圆孔中喷出后体积突然膨胀，然后再经压缩后进入放电管，这样就使得在放电电极腔体的放电电极附近和放电管中的气体形成湍流流动，从而有效地改善放电稳定性，使放电的稳定性大为增加，提高了激光器的注入功率和输出功率。本实用新型结构简单，制造工艺简单，易于推广和应用。
以下结合附图对本实用新型进行详述
图1是本实用新型放电管进气接头结构的B-B剖面示意图；图2是本实用新型放电管进气接头结构的A-A剖面示意图。
从图中可以看到进气管道8与放电电极腔体10成T型连结，导流板2从进气管道8伸入放电电极腔体10，导流板上部由半圆柱面形的挡板3连接，导流板两侧是挡板4，挡板4竖置于放电电极腔体10的横截面上，中央是喷气圆孔11。放电电板腔体10与放电管6接口处为一圆锥形缩口7，并由法兰盘与放电管6接口处有密封圈9。
在激光器工作时，气体从图中所示的进气口1进入，经两个导流板2和进气管道8构成的流道向上流动。由于流道的横截面积逐渐增大。到达顶部时气流被挡板3阻挡而被迫转向，气流通过封堵在导流板2两侧的挡板4上的喷气圆孔11进入放电电极腔体10，当气体从喷气圆孔喷出后，体积突然膨胀，造成放电电极腔体10内气流紊乱，形成湍流，从而使放电电极腔体10中的放电电极5处于湍流环境下放电，提高了放电的稳定性。放电电极5分置于挡板4两侧的放电电极腔体10中，每侧6个，沿放电电极腔体圆周均匀分布在放电电极腔体10内形成湍流的气体经圆锥形收缩口7再次被压缩流入放电管6，这样，在气体进入放电管初期就已形成湍流，放电稳定性大大提高。
权利要求1．一种轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头，它包括放电电极[5]，放电电极腔体[10]、放电管[6]、进气管道[8]等几部分，其特征在于在放电电极腔体[10]与进气管道[8]的接头处有一进气腔体，该进气腔体的下边缘与进气管道[8]的侧壁相连，中部和上部逐渐向中间收缩，并伸入放电电极腔体[10]中，形成一个下部大、上部小的上端封闭的空腔结构或类锥形空腔结构，在该进气腔体伸入放电电极腔体[10]的上部开有两个喷气圆孔[11]，该喷气圆孔[11]分别朝向两侧的放电电极腔体[10]，在两侧的放电电极腔体[10]中放置放电电极[5]。
2．根据权利要求1所述的激光器放电管进气接头，其特征在于所述进气腔体由两片导流板[2]、进气管道壁[8]和两片挡板[4]构成，顶部由挡板[3]构成；所述导流板[2]的下边缘与进气管道[8]的侧壁相接，上部向中间倾斜并伸入放电电极腔体[10]；所述挡板[3]的形状为半圆柱面，与导流板上边缘吻接；所述挡板[4]位于放电电极腔体[10]之中，分别在导流板[2]的两侧并与之相接。
3．根据权利要求2所述的轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头，其特征在于所述顶部挡板的半圆柱面的直径与喷气圆孔的直径相等，其数值为放电电极腔体直径的1/4-1/2。
4．根据权利要求3所述的轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头，其特征在于放电电极[5]置于放电电极腔体中，每侧6-8个，沿腔体圆周均布。
5．根据权利要求4所述的轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头，其特征在于放电电极腔体[10]与放电管[6]的连接处为一圆锥形缩口[7]。
专利摘要一种轴流式二氧化碳激光器放电管进气接头,它包括放电电极、电极腔体、放电管、进气管道等部分,它是在放电电极腔体和进气管道连接处安置一进气腔体,该腔体为下部大、上部小的上端封闭的空腔结构,该进气腔体上部设有向放电电极腔体喷气的圆孔,气体经进气腔体压缩后由喷气圆孔喷出后急速膨胀,再压入放电管,形成湍流,以提高放电稳定性。
文档编号H01S3/02GK2327098SQ9820116
公开日1999年6月30日 申请日期1998年2月17日 优先权日1998年2月17日
发明者谢占武, 赵治国, 康建章 申请人:河北省科学院激光研究所