一種環形通道式雷射腔的製作方法
2023-08-10 10:58:56 4
專利名稱：一種環形通道式雷射腔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種採用放電激勵工作制式的脈衝氣體雷射器雷射腔。
技術背景採用放電激勵工作制式的脈衝氣體雷射器，雷射腔工作在密閉(真空或壓力)條件下， 要求腔內的工作氣體循環流動且快速通過放電區，並對因放電及循環流動作功而使溫度升高 的氣體實施冷卻以保持工作穩定。因此在雷射腔結構中除了有產生雷射的放電激勵源和放電 腔外，還需有使工作氣體循環流動的風機、導流裝置及冷卻的換熱器。目前一種典型結構筒 式雷射腔包括殼體，氣體導流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風機；這種雷射腔中間 是空的，放電激勵源在腔壁外，結構的空間利用率低，外形體積大；殼體(包括端蓋)作為 真空或壓力容器，其特徵尺寸直徑(圓形)或邊長(方形)很大，為保證結構強度和穩定性 的要求其重量也很大；風機和換熱器裝在腔內，其裝配和拆卸時涉及腔內外很多相關聯的結 構零部件，維護和維修都非常不便。這種結構的雷射器不利於工程應用特別是作為機動越野 平臺使用。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種體積小、重量輕、維護和維修方便、實用性和機動 性強的環形通道式雷射腔。本發明的環形通道式雷射腔包括氣體導流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風機； 所述的氣體導流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風機組成氣體循環流道，該氣體循環 流道直接作為密閉雷射腔；所述的放電激勵源放置在氣體循環流道中間。本發明氣體導流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風機組成的氣體循環流道直接作 為密閉雷射腔，並將放電激勵源放置在氣體循環流道中間，取締了背景技術中描述的原筒式 雷射腔殼體(包括端蓋)，提高了空間利用率，結構更緊湊且趨於模塊化；在保持原筒式激 光腔的所有功能特性前提下，降低了雷射腔的體積和重量，提高了維修性，使雷射器整機小型化、輕量化，提高了實用性和機動性。所述的氣體導流裝置內部採用支板分隔成多個並行通道，並外設相應加強筋，結構設計 可以採用厚度較小的板材，使雷射腔整體重量較輕。所述的氣體導流裝置與換熱器、放電腔、風機之間採用法蘭加密封圈的聯接結構，密封 性能可靠，並易於單個部件的裝配和拆卸，使雷射腔具有良好的維護和維修性能。經測算，本發明的環形通道式雷射腔與背景技術中描述的原筒式雷射腔相比，佔空體積 可減少40%以上，重量可減少50%以上，從而使雷射器整機體積和重量都可減小30%以上， 其實用性與機動性都大為增加。
圖l是背景技術的筒式雷射腔結構示意圖。圖中ll是殼體，12、 14、 17、 19氣體導流 裝置，13、 18換熱器，15放電激勵源，16放電腔，110風機。圖2是本發明的環形通道式雷射腔結構示意圖，圖中22、 24、 27、 29氣體導流裝置， 23、 28換熱器，25放電激勵源，26放電腔，210風機。
具體實施方式
如圖1所示，是背景技術描述的筒式雷射腔的雷射軸橫截面示意圖，其中11是雷射腔 殼體(圖示為圓筒形的，還有方筒形的)，12、 14、 17、 19是通道截面為矩形的氣體導流裝 置，13、 18是箱式結構的管翅式或板翅式換熱器，15是箱式結構的放電激勵源，16是通道 截面為矩形的放電腔，110是單臺或多臺並聯的軸流風機或離心風機；殼體(包括端蓋)作 為真空或壓力容器；放電激勵源在殼體外；氣體導流裝置、風機、換熱器裝在殼體內。如圖2所示，本發明的環形通道式雷射腔包括氣體導流裝置22、 24、 27、 29，換熱器 23、 28，放電激勵源25，放電腔26,風機210。所述的氣體導流裝置22、 24、 27、 29是通 道截面為矩形的密閉流道腔，由金屬材料製成，其內部採用支板分隔成多個並行通道，並外 設相應加強筋；換熱器23、 28是箱式結構的管翅式或板翅式換熱器；放電激勵源25是箱式 結構的放電激勵源，放電腔26是通道截面為矩形的放電腔，放電激勵源25和放電腔26由 金屬材料與電子元器件製成；風機210是單臺或多臺並聯的軸流風機或離心風機。氣體導流裝置22、 24、 27、 29，換熱器23、 28，放電激勵源25，放電腔26，風機210組成氣體循環 流道，該氣體循環流道直接作為密閉雷射腔。所述的放電激勵源25放置在氣體循環流道中 間。所述的氣體導流裝置22、 24、 27、 29與換熱器23和28、放電腔26、風機210之間採 用法蘭加密封圈的聯接結構。本發明各部件所形成的環形通道按密閉結構進行設計，受力狀態依據具體的脈衝雷射器 工作壓力要求進行真空容器或壓力容器設計，即各氣體導流裝置、換熱器外殼、風機外殼、 放電激勵源外殼和放電腔體都是密封結構部件。下部的放電腔與氣體導流裝置採用相應的支 撐結構安裝在一個底座上；上部的風機與氣體導流裝置間即可採用直接聯接方式，也可採用 能對誤差和變形進行補償的軟聯接方式(如中間加設金屬波紋管)；為支撐風機重量還應加 設風機支架，風機支架即可支撐在底座上也可支撐在放電激勵源上。雷射器工作時啟動風機運轉，風機驅動腔內的工作氣體按一定方向進行循環流動，風機 可按工作要求採用單一固定轉速或多個不同轉速運轉，後者需要採用變頻器控制。腔內氣體 因放電和循環流動作功其溫度將會升高，在流過換熱器(內部通有冷卻液)時得到冷卻使溫 度下降，在達到熱平衡狀態後以很小波動幅度的溫度值進入放電腔。
權利要求
1、一種環形通道式雷射腔，包括氣體導流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風機，其特徵在於所述的氣體導流裝置(22、24、27、29)、換熱器(23、28)、放電激勵源(25)、放電腔(26)、風機(210)組成氣體循環流道，該氣體循環流道直接作為密閉雷射腔；所述的放電激勵源(25)放置在氣體循環流道中間。
2、 根據權利要求1所述的環形通道式雷射腔，其特徵在於氣體導流裝置(22、 24、 27、 29)內部採用支板分隔成多個並行通道，並外設相應加強筋。
3、 根據權利要求1所述的環形通道式雷射腔，其特徵在於所述的氣體導流裝置(22、 24、 27、 29)與換熱器(23、 28)、放電腔(26)、風機(210)之間採用法蘭加密封圈的聯 接結構。
全文摘要
本發明涉及一種環形通道式雷射腔，包括氣體導流裝置，換熱器，放電激勵源，放電腔，風機；所述的氣體導流裝置、換熱器、放電激勵源、放電腔、風機組成氣體循環流道，該氣體循環流道直接作為密閉雷射腔；所述的放電激勵源放置在氣體循環流道中間。本發明空間利用率高，結構更緊湊且趨於模塊化；在保持原筒式雷射腔的所有功能特性前提下，降低了雷射腔的體積和重量，提高了維修性，使雷射器整機小型化、輕量化，提高了實用性和機動性。
文檔編號H01S3/083GK101222111SQ200710193518
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日
發明者李世明, 楊貴龍, 邵春雷 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所