用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法及裝置的製作方法

2023-06-11 21:59:41 1

專利名稱：用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高增益雷射玻璃，特別是涉及一種用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法及裝置。
背景技術：
目前世界上最先進的高增益固體雷射玻璃材料大都是先使配好的原料熔化，然後澄清，均化，最後成型和退火而製成的。在高增益固體雷射材料的製造方面，日本的HOYA公司和三井公司、德國的Schott一直處於領先地位，它們都開發出一系列商業高增益固體雷射玻璃材料，他們的技術特點都是採用極化率較高的新型玻璃材料和先進的工藝技術，而目前國內的雷射玻璃技術水平，相當於日本和美國80年代末的水平。但無論是國際還是國內採用現有方法製作的高增益固體雷射玻璃材料，都存在質量不穩定，廢品率極高的缺點，因此製備雷射玻璃的方法極待提高。

發明內容
本發明的目的是提供一種用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法及裝置，它能克服現有技術中的上述缺點。
一種用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法，包括先使配好的原料熔化，然後澄清，均化，最後成型和退火，其特徵是退火前用高能電子加速器對成型後的雷射玻璃進行輻照。
實施上述用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法所用的裝置，其特徵是有一射線屏蔽室，該射線屏蔽室內有高能電子加速器，輸送帶的中間部分經過射線屏蔽室內的高能電子加速器的下方；成型機在上述輸送帶一側的上方，退火裝置在上述輸送帶另一側的下方。
用本發明的方法和裝置製備的產品，在其主要技術與性能指標與國際先進水平一致的情況下，節省能量，並且質量穩定性和合格品率大大提高。


附圖為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法，包括先使配好的原料熔化，然後澄清，均化，最後成型和退火，其特徵是退火前用高能電子加速器對成型後的雷射玻璃進行輻照。製備時所用的裝置有一射線屏蔽室3，該射線屏蔽室3內有高能電子加速器4，輸送帶2的中間部分經過射線屏蔽室3內的高能電子加速器4的下方；成型機1在上述輸送帶2一側的上方，退火裝置5在上述輸送帶2另一側的下方。
按本發明的方法和裝置製備的固體雷射材料的特性是由摻雜離子和基質材料之間相互作用決定的，利用加速器產生的高能電子流使基質材料晶格中的點陣原子發生位移，造成晶格空位和間隙原子，這些空位和間隙原子要和摻雜中的其他離子、空位相互作用，從而形成高的激化率和低的晶格振動能，也就是說在輸入同樣能源的情況下，其放大倍數成倍提高。
具體操作時，先按上述已知的步驟，使配好的原料熔化，再澄清，均化，最後成型，製成毛坯，然後用成型機1將該毛坯玻璃放在輸送帶2上，輸送帶2將該毛坯玻璃輸送進入射線屏蔽室3內的高能電子加速器4的下方，所用電子射線束的劑量為25-1000Kgy，在上述高能電子加速器4發出的射線作用下，毛坯玻璃被增強分極、從而形成高的激化率和低的晶格振動能，經輻射加工後的玻璃由輸送帶2輸送到退火裝置5進行退火，得到高增益雷射玻璃。
本發明所用的生產雷射玻璃原料中作為基礎組份有V2O5、SiO2、(CaO+BaO+SrO)和(Na2O+K2O+Cs2O)，它們的重量百分數依次分別為V2O5為27％、SiO2為18％、CaO+BaO+SrO為35％、Na2O+K2O+Cs2O(三者等重量)為20％；在此基礎組份中還摻入有重金屬氧化物Nd2O3，Nd2O3摻入量為基礎組份重量的1％。
按本發明的方法和裝置製得的高增益雷射玻璃具有高而穩定的雷射增益係數σ值，並能使產品的穩定性和合格率大大提高。該製備的產品主要用於高能核聚變模擬實驗的超強雷射系統，該系統不僅是未來人類新能源的希望，而且在國防上也具有極其重要的地位，該雷射材料是慣性核聚變強雷射系統中最重要的組成部分。雷射系統的分析研究表明雷射材料增益的提高是實現系統物理指標、降低系統成本和提高系統效率的關鍵。因此，研製新型高增益雷射材料並使其產業化極其重要，意義深遠。
權利要求
1.一種用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法，包括先使配好的原料熔化，然後澄清，均化，最後成型和退火，其特徵是退火前用高能電子加速器對成型後的雷射玻璃進行輻照。
2.實施權利要求1所述的用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法所用的裝置，其特徵是有一射線屏蔽室(3)，該射線屏蔽室(3)內有高能電子加速器(4)，輸送帶(2)的中間部分經過射線屏蔽室(3)內的高能電子加速器(4)的下方；成型機(1)在上述輸送帶(2)一側的上方，退火裝置(5)在上述輸送帶(2)另一側的下方。
全文摘要
一種用高能電子射線製備高增益雷射玻璃的方法，包括先使配好的原料熔化，然後澄清，均化，最後成型和退火，其特徵是退火前用高能電子加速器對成型後的雷射玻璃進行輻照。實施上述方法所用的裝置有一射線屏蔽室，該射線屏蔽室內有高能電子加速器，輸送帶的中間部分經過射線屏蔽室內的高能電子加速器的下方；成型機在上述輸送帶一側的上方，退火裝置在上述輸送帶另一側的下方。用本發明的方法和裝置製備的產品，在其主要技術與性能指標與國際先進水平一致的情況下，還節省能量，並且質量穩定性和合格率也大大提高。
文檔編號C03C21/00GK1962513SQ20061007057
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月5日 優先權日2006年12月5日
發明者丁東, 丁方 申請人:丁東, 丁方