金屬導熱片直接散熱的氣體放電管的製作方法

2023-05-03 01:26:06

專利名稱：金屬導熱片直接散熱的氣體放電管的製作方法
技術領域：
本發明屬於氣體雷射器的放電管。
具有放電管的氣體雷射器是依靠氣體的放電來獲得雷射輸出的，氣體放電產生大量的熱，若不能有效地散熱，則放電管內溫度急劇升高，會導致雷射輸出功率下降，雷射器壽命縮短，甚至損壞放電管。尤其是能量轉換效率低的惰性氣體離子雷射器，散熱問題就更加重要。如以弧光放電形式運轉的氬離子雷射器，能量轉換效率一般在10-4～10-5範圍(徐榮甫等《雷射器件與技術教程》P91，北京工業學院出版社1986)，注入雷射器的能量絕大部分變成了廢熱。因而每釐米放電長度往往要耗散100-500瓦的熱功率。(《物理》1977 VOL.6.NO5.P261)。
分子氣體雷射器也有類似問題。
現有的氣體放電管，不論是絕緣材料製成的細長管，還是分段導熱材料作管芯，絕緣管作套管的放電管，其管內熱量只能通過絕緣管壁向管外傳導，然後通過流動液體或空氣把熱量帶走。
能用作放電管的絕緣材料一般都是熱的不良導體，導熱效率很低。唯一導熱良好的氧化鈹陶瓷價格昂貴，且有劇毒，其應用範圍也受到限制。
本發明的目的是設計一種新型的放電管，以解決現有的氣體放電管散熱效率低的問題。
本發明利用一組高導熱金屬片將氣體放電產生的熱直接導出放電管外。如附圖所示放電管是由若干高導熱金屬片1和絕緣材料製成的環2相間構成。金屬導熱片直接延伸和顯露到管外，顯露部分作為散熱片或焊接附加散熱片的基底。散熱片視冷卻方式(液冷或氣冷)和散熱量不同可以是具有一定面積的平直薄板，也可以沿管的徑向將散熱片剪開成近似扇形窄條，每個窄條擰轉為90°左右。金屬導熱片用銅、銅合金製成。絕緣環可以用氧化鋁陶瓷製成，可以用釺焊，粘接或機械方法將若干金屬導熱片與絕緣環相間封接在一起構成放電管。
本發明設計的放電管其散熱效果明顯優於現有的氣體放電管，與目前散熱最好的氧化鈹陶瓷管比較，當本發明的金屬片累加厚度佔管長的1/2時(實際可以更大)即可達到同樣尺寸的氧化鈹放電管的導熱效率。事實上由於結構不同，本發明管內導熱和管外散熱由同一組高導熱金屬片組完成，故其散熱效率明顯高於氧化鈹陶瓷放電管。
製做這樣的放電管，首先選擇導熱係數大的金屬片如銅片厚為0.2mm-1.0mm，中間開一個φ3mm-φ15mm的孔，絕緣材料選擇φ15mm-30mm，高3mm-15mm的氧化鋁陶瓷環。銅片和陶瓷環各20個左右，用釺焊的方法封接在一起構成放電管。
說明書


1為金屬導熱片，2為絕緣環。
權利要求
1.一種由金屬和絕緣材料製成氣體放電管，其特徵在於放電管是由金屬導熱片與絕緣材料製成的環相間構成。
2.根據權利要求1所述的放電管，其特徵在於金屬導熱片直接延伸和顯露到管外，顯露部分做為散熱片或焊接附加散熱片的基底。
3.根據權利要求1、2所述的放電管，其特徵在於散熱片是有一定面積的平直薄板或沿管的徑向將散熱片剪開成若干窄條，每個窄條擰轉若干角度。
4.根據權利要求1、2、3所述的放電管，其特徵在於金屬導熱片是用銅或銅合金製成，絕緣環是用氧化鋁陶瓷或其它種類陶瓷製成。
全文摘要
本發明是一種用於氣體雷射器的放電管，由高導熱金屬片與絕緣材料相間構成，可依靠金屬導熱片直接將氣體放電時產生的熱量導出放電管外，極大地提高了氣體雷射器的散熱效率。
文檔編號H01S3/041GK1042276SQ8810713
公開日1990年5月16日 申請日期1988年10月26日 優先權日1988年10月26日
發明者鬱勤榮, 王奎雄, 馬俊芝 申請人:長春光學精密機械學院