一種二氧化碳雷射管生產方法與流程
2023-06-22 14:34:21
本發明涉及二氧化碳雷射管領域，尤其涉及一種二氧化碳雷射管生產方法。
背景技術：
二氧化碳雷射管應用較廣泛，主要用於雷射金屬或非金屬材料的切割、焊接、工藝品雕刻。隨著市場需求的需求，對二氧化碳雷射管品質要求也越來越高，尤其是在輸出功率、光束質量和使用壽命、外觀、結構。目前，通常的做法是磨平玻璃管殼的管口並使其端面垂直於放電管軸線，然後將腔內鏡分別固定於端面上用環氧樹脂粘接。在規格限定的尺寸範圍內很難提高其輸出功率、光束質量和使用壽命。另外從研磨管口到粘貼鏡片的過程中不能移動清洗，極易造成玻璃管殼的放電管的汙染，也會縮短雷射管器的使用壽命。因此，在不改變二氧化碳雷射管的規格尺寸前提下來提高雷射管的輸出功率、光束質量和使用壽命是本領域技術人員需要深入探討的內容。
技術實現要素：
本發明的目的在於為解決現有技術中存在的二氧化碳雷射玻璃管輸出功率損耗較大、輸出光束質量較差、使用壽命較低等問題，提供一種在不改變二氧化碳雷射管的規格尺寸前提下來提高雷射管的輸出功率、光束質量和延長使用壽命的二氧化碳雷射管生產方法。
為實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：一種二氧化碳雷射管生產方法，包括以下步驟：
S1.選取放電管；
S2.將選取放電管的玻璃管體依次用氫氟酸、水、無水酒精各清洗5分鐘並晾乾；
S3.製備電鍍液，所述電鍍液由氯化金、氰化鉀、焦磷酸鉀、檸檬酸鈉和亞硫酸鈉混合而成；所述氯化金的質量分數為40％～45％，氰化鉀的質量分數為28％～35％，焦磷酸鉀的質量分數為4.5％～8％，檸檬酸鈉質量分數4.2％～4.8％，亞硫酸鈉質量分數16％～22％；
S4.將選擇好的放電管放入S3中所述的電鍍液裡，超聲通電30分鐘使放電管內壁氯化金的鍍膜厚度為0.5～1.2mm；
S5.將電鍍好的放電管用去離子水清洗乾淨，並用無水酒精潤洗三次晾乾，後將其放入烤箱烘烤，烘烤溫度為180℃～220℃，烘烤4h～8h，得到二氧化碳雷射管。
進一步的，所述氯化金的質量分數為43％，氰化鉀的質量分數為30％，焦磷酸鉀的質量分數為6％，檸檬酸鈉質量分數4.4％，亞硫酸鈉質量分數16.6％。
進一步的，將S5所得的放電管兩端埠分別與真空機組相連，在10-6pa下抽真空，並採用
密封端蓋密封；
進一步的，向S5所得的放電管內充入CO2、H2、Ke、Xe、N2、He的混合氣體，調整放電管氣壓，其中P(CO2)、P(H2)、P(Ke)、P(Xe)、P(N2)、P(He)的比為1:0.5:3:3:1:9其中P(CO2)為CO2的氣壓大小，P(H2)為H2的氣壓大小，P(Ke)為Ke的氣壓大小，P(Xe)為Xe的氣壓大小，P(N2)為N2的氣壓大小；P(He)為He的氣壓大小；其中Xe為輔助氣體；
進一步的，向S5所得的放電管注入射頻電子束，使兩板條間氣體放電；激發發射出光斑的半徑為1.8～2.2mm雷射束。
進一步的，所述氯化金的鍍膜厚度為0.8mm；
進一步的，激發發射出光斑的半徑為2mm雷射束。
進一步的，所述S4超聲通電溫度為40℃，超聲功率為100W；
進一步的，所述充入的氪氣為86Ke和84Ke比為2:1的混合氪氣；
進一步的，所述放電管的兩端分別採用密封端蓋密封，密封端蓋上設有入射透鏡和出射透鏡，且均採用全反射鏡。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：本發明提供了一種簡單的二氧化碳雷射管的生產方法，在不改變二氧化碳雷射管的規格尺寸前提下使雷射管內壁渡上一層氯化金鍍膜，同時改變管內氣體類別和氣壓比，並在放電管的兩端分別採用密封端蓋密封，密封端蓋上設有入射透鏡和出射透鏡從而有效提高二氧化碳雷射管輸出功率和光束質量，降低二氧化碳雷射傳輸過程中的能量損耗，實現雷射的高效傳輸，並延了長使用壽命。
具體實施方式
本發明主要包括以下步驟：
S1.選取放電管；
S2.將選取放電管的玻璃管體依次用氫氟酸、水、無水酒精各清洗5分鐘並晾乾；
S3.製備電鍍液，所述電鍍液由氯化金、氰化鉀、焦磷酸鉀、檸檬酸鈉和亞硫酸鈉混合而成；所述氯化金的質量分數為40％～45％，氰化鉀的質量分數為28％～35％，焦磷酸鉀的質量分數為4.5％～8％，檸檬酸鈉質量分數4.2％～4.8％，亞硫酸鈉質量分數16％～22％；
S4.將選擇好的放電管放入S3中所述的電鍍液裡，超聲通電30分鐘使放電管內壁氯化金的鍍膜厚度為0.5～1.2mm；
S5.將電鍍好的放電管用去離子水清洗乾淨，並用無水酒精潤洗三次晾乾，後將其放入烤箱烘烤，烘烤溫度為180℃～220℃，烘烤4h～8h，得到二氧化碳雷射管；
將S5所得的放電管兩端埠分別與真空機組相連，在10-6pa下抽真空，並採用密封端蓋密封；並在密封端蓋上貼上入射透鏡和出射透鏡，入射透鏡和出射透鏡均採用全反射鏡。根據全反射原理，光由折射率大的介質進入折射率小的介質時，發生全反射現象，實現二氧化碳雷射的高質量高能量的傳輸。
進一步的，向S5所得的放電管內充入CO2、H2、Ke、Xe、N2、He的混合氣體，調整放電管氣壓，其中P(CO2)、P(H2)、P(Ke)、P(Xe)、P(N2)、P(He)的比為1:0.5:3:3:1:9其中P(CO2)為CO2的氣壓大小，P(H2)為H2的氣壓大小，P(Ke)為Ke的氣壓大小，P(Xe)為Xe的氣壓大小，P(N2)為N2的氣壓大小；P(He)為He的氣壓大小；其中Xe為輔助氣體；
配氣完成後需要對雷射進行測試，使輸出功率與光斑達到最佳；雷射測試完後進行封管，對接口處密封，確保不漏氣；並旋轉二氧化碳雷射管，複查三次，保證成品的雷射管與測試時的功率和光斑大小一致。
在上述噴塗鍍膜的過程當中，可以在氯化金的塗層上再噴塗一層稀土金屬也可以不進行此步操作。
以上所述僅是本發明的優選方式，對於本領域普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以輕易想到的或替換，都應該涵蓋在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求書的保護範圍為準。