专利名称：大功率无声放电二氧化碳激光器新型电极结构的制作方法
技术领域：
本实用新型提供大功率无声放电二氧化碳激光器新型电极结构，属于激光技术领域。
目前，国内快横流无声放电二氧化碳激光器，采用管状容性电极，高频激励(5千赫～1兆赫)[1、2]。由于高频集肤效应严重[4]，极限馈送电流小、馈送电功率小[见下表]，有效激活面积小、激活体积小、注入功率密度低，激光输出功率小，只能达500W左右[1、2]，管状容性电极不适合高频激励。工业应用激光焊接、切割、金属表面热处理等，该种激光器不能胜任。
不同频率极限馈送电流值
注①取最大电流密度J＝3A/mm2计算；②以铜材料计算穿透深度Δ；③取最大激励弧长10mm计算；本实用新型目的是介决我国现今快横流无声放电二氧化碳激光器输出功率低的缺点，提供大功率激光输出新型电极结构，满足工业应用。
本实用新型特征是激光器电极结构为板条组合容性电极，采用高频激励，高频预电离技术，放电性能接近射频激励。馈送电流大、馈送电功率大、注入功率密度大、激活面积大、激活体积大、提供大功率激光输出，可望达几千瓦甚至几十千瓦的激光输出。组合容性电极适合高频激励，并且光束质量好，能胜任工业应用激光焊接、切割、金属表面热处理等。是高频激励大功率二氧化碳激光器理想电极结构。
本实用新型电极结构见图(1)、(2)。图(1)为组合容性电极立体图，图(2)为放电电极A-A面剖示图。组合容性电极特征是依次由主电极(1)、板条绝缘介质层(3)、板条金属粉末层(2)、板条绝缘介质层(3)等构成。主电极(1)，由表面涂绝缘漆n块薄铜箔(或薄铝箔)叠迭在一起构成的。1、2、3构成n个电容串联板条组合容性电极。
本实用新型主电极(1)特征是在有效激活面积内，所有棱角部分应有较大园弧过渡。主电极(1)采用专用模具液压所需要形状，实现最佳效果。
参考资料1. SD激励CO2激光器放电实验研究《应用激光》，1988年V01，7，N06；2.横流CO2激光器SD放电实验研究《应用激光》，1990年V01，10，N03；3.无声放电CO2激光器放电参数计算《应用激光》，1989，V01，9，N04；4.小功率电源变压器张乃国、李厚福编著，人民邮电出版社，1988年7月出版；
权利要求1.大功率无声放电二氧化碳激光器新型电极结构，其特征是依次由主电极(1)、板条绝缘介质层(3)、板条金属粉末层(2)、板条绝缘介质层(3)等构成。
2.根据权利要求1所述激光器电极结构，其特征在于激光器放电空间是由两个板条组合容性电极构成。
3.根据权利要求1、2所述激光器电极结构，其特征是主电极(1)，由表面涂绝缘介质n块溥铜箔或薄铝箔叠迭在一起构成的。板条绝缘介质层为陶瓷粉末层，板条金属粉末层为紫铜粉或纯铝粉层。
4.根据权利要求3所述的激光器电极结构，其特征是，主电极(1)采用专用模具液压成接近茹科夫斯基电极形状，使放电区域内电场分布比较均匀，放电效果较佳。
专利摘要本实用新型提供一种新型激光器电极结构,属于激光器技术领域,目的是解决我国现今快轴流无声放电二氧化碳激光器输出功率低的缺点,它的特征是:激光器放电空间是由两个新型板条组合容性电极构成,板条组合容性电极依次由板条金属电极(1)、板条绝缘介质层(3)、板条金属粉末层(2)、板条绝缘介质(3)……所构成,1、2、3构成n个电容串联板条组合容性电极,具有结构紧凑、体积小、功率大、性能稳定特点,适用于激光焊接、切割、金属表面热处理等需要大功率输出,并对模式有一定要求的场合。
文档编号H01S3/038GK2359817SQ9824815
公开日2000年1月19日 申请日期1998年11月16日 优先权日1998年11月16日
发明者石景林 申请人:石景林