脈衝氙燈引出極結構及其安裝方法
2023-10-09 17:04:29
專利名稱：脈衝氙燈引出極結構及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及脈衝氙燈，特別是一種以鉬箔封接工藝製造的脈衝氙燈引出極結構及其安裝方法。
背景技術：
脈衝氙燈是一種以氙氣為填充氣體、以脈衝放電方式工作的高強度氣體放電光源。它能在瞬間將電能轉化成輻射能，供雷射泵浦或其他需要強脈衝輻射的場合使用。廣泛應用於各領域的小型固體雷射器常以小型脈衝氙燈作為其泵浦源。鉬箔封接技術是一種常用的小型脈衝氙燈製造工藝，採用此種工藝生產的脈衝氙燈，其燈頭的縱剖面結構如圖1所示將很薄的單層長方形鉬箔2捲成空心圓柱形，以一中空的圓柱鉬筒3作為引出極，鉬箔2與鉬筒3通過點焊方式連接，並將連接部位熔封在燈管 1內。這種燈頭結構能夠承受千安培級的脈衝放電峰值電流，鉬制材料間的點焊易行、可靠。 但在實際應用中，這樣的燈頭結構存在以下三方面不足1、脈衝氙燈引出極的機械強度不夠。由於通常所用的鉬箔2的厚度僅為幾十微米，而且鉬筒3可用於點焊的表面積十分有限，所以鉬箔2與鉬筒3之間的點焊連接比較脆弱。連接部位熔封於燈管1內之後，鉬箔2未與燈管1粘連，而是通過燈管1的收縮而緊壓固定在燈管1內的。在某些應用場合下，脈衝氙燈電源的燈座以金屬彈簧片夾持氙燈引出極的方式來實現氙燈的固定與電流的傳遞，氙燈的安裝和拆卸即為氙燈引出極在金屬彈簧片之間的拔插；在拔插過程中，氙燈引出極所受的軸向拉力和壓力全部轉化為點焊部位所受的軸向拉力，如果拔插過於用力或過於頻繁，則易損壞脆弱的點焊部位，從而造成氙燈不能正常工作，甚至完全失效。2、脈衝氙燈的電流傳導部件易氧化。鉬箔2是脈衝氙燈的電流傳導部件，其與燈管1之間有一定的縫隙；如果氙燈的儲存和使用的時間較長，或環境的相對溼度較大，則潮溼空氣易進入燈管內使鉬箔2氧化，導致鉬箔2的導電能力下降，從而破壞氙燈應有的工作特性，甚至使氙燈無法再繼續使用。3、氙燈成品不能適應安裝尺寸、電流傳導材料等方面的特定的應用要求。鉬箔封接的生產工藝決定了鉬筒3的外徑小於燈管1的外徑，這樣的氙燈不能滿足氙燈的燈管與引出極外徑相同的安裝要求。在有的應用場合，為保證氙燈與電源之間電流傳遞的質量，要求採用銅製的氙燈引出極，而銅製引出極難於實現與鉬箔2的點焊連接。因此，現有的鉬箔封接的工藝在一定程度上限制了氙燈成品的應用範圍。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於有效改進上述現有技術的不足，提供一種脈衝氙燈引出極結構及其安裝方法，該結構能有效提高氙燈引出極的機械強度，有效避免氙燈使用壽命內電流傳導部件的過早氧化，改進氙燈的安裝尺寸，提高引出極的電流傳導質量。本發明的技術解決方案如下
一種脈衝氙燈引出極結構，包括位於燈管之內的鉬箔和氙燈引出極鉬筒，其特點是在所述的氙燈引出極鉬筒之外緊套設一個銅帽。所述的銅帽和氙燈燈管之間的縫隙處填充絕緣膠。採用絕緣膠的目的是將所述的燈管、鉬箔、氙燈引出極鉬筒和銅帽連結成牢固的一體，使脈衝氙燈引出極結構更為牢固、
安全可靠。所述的絕緣膠為絕緣矽膠，或環氧樹脂。所述的銅帽是由無氧銅、紫銅或黃銅加工而成薄壁銅帽，該銅帽的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑 氙燈引出極鉬筒的外露鉬筒的長度，外徑=燈管外徑。一種脈衝氙燈引出極結構的安裝方法，包括下列步驟①採用機械加工方法製備所述的銅帽，要求該銅帽的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑《氙燈引出極鉬筒的外徑，長度》氙燈引出極鉬筒的外露鉬筒的長度，外徑= 燈管外徑；②所述的銅帽整體加熱後，將該銅帽套在所述的引出極鉬筒的外露鉬筒上並與所述的燈管相靠。上述脈衝氙燈引出極結構的安裝方法，還包括第③步所述的銅帽冷卻後，在所述的燈管和銅帽之間的縫隙處填充所述的絕緣膠，使所述的燈管、鉬箔、氙燈引出極鉬筒和銅帽連結成牢固的一體。注意銅帽冷卻收縮後應與所述的引出極鉬筒緊配合，即旋轉或用軸向力牽拉銅帽時，銅帽與引出極無相對位移。然後在銅帽與燈管的緊靠縫隙處填充絕緣膠，並使膠體充分固化。由於銅帽與引出極緊配合，與燈管緊靠，並以固化的絕緣膠與燈管相連，則引出極、 銅帽、燈管結合成為一體，使氙燈裝卸過程中銅帽所受的軸向力直接傳遞至燈管上，故大大減輕了點焊部位的受力負擔；燈管與鉬筒間的縫隙由於絕緣膠的密封保護而與潮溼空氣相隔1 °本發明脈衝氙燈引出極結構經試用表明，克服了現有氙燈燈頭結構存在的問題， 本發明能有效地提高氙燈引出極的機械強度，有效地避免氙燈使用壽命內電流傳導部件的過早氧化，改進氙燈的安裝尺寸，提高引出極的電流傳導質量。氙燈成品的使用壽命顯著提尚ο
圖1是現有脈衝氙燈的燈頭縱剖面結構2是本發明脈衝氙燈引出極結構的剖面結構圖
具體實施例方式先請參閱圖2，圖2是本發明脈衝氙燈引出極結構的剖面結構圖，由圖可見，本發明脈衝氙燈引出極結構，包括位於燈管1之內的鉬箔2和氙燈引出極鉬筒3，其特點是在所述的氙燈引出極鉬筒3之外緊套設一個銅帽4。所述的銅帽4和氙燈燈管1之間的縫隙處填充絕緣膠5。所述的絕緣膠5為絕緣矽膠，或環氧樹脂。採用絕緣膠5的目的是將所述的燈管
41、鉬箔2、氙燈引出極鉬筒3和銅帽4連結成牢固的一體，使脈衝氙燈引出極結構更為牢固、
安全可靠。所述的銅帽4是由無氧銅、紫銅或黃銅加工而成的薄壁銅帽，該銅帽的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑氙燈引出極鉬筒3的外露鉬筒的長度，外徑=燈管1外徑。一種脈衝氙燈引出極結構的安裝方法，特點在於包括下列步驟①採用機械加工方法製備所述的銅帽4，要求銅帽4的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑《氙燈引出極鉬筒3的外徑，長度》氙燈引出極鉬筒3的外露鉬筒的長度， 外徑=燈管1外徑；②所述的銅帽4整體加熱後，將該銅帽4套在所述的引出極鉬筒3的外露鉬筒上並與所述的燈管1相靠；③在所述的燈管1和銅帽4之間的縫隙處填充所述的絕緣膠。銅帽4內徑的加工尺寸應等於或略小於氙燈引出極鉬筒3的外徑，以便利用銅帽的熱脹冷縮和銅製材料較好的延展性，實現熱套工藝的可操作性及冷卻後銅帽4與氙燈引出極鉬筒3的緊配合。將銅帽4整體加熱，使其均勻膨脹後，套在氙燈引出極鉬筒3之外， 銅帽4的開口橫截面應緊靠燈管1的開口橫截面。待銅帽4冷卻收縮後，其與氙燈引出極鉬筒3緊配合。然後在銅帽4和燈管1的緊靠縫隙處填充絕緣膠體5，並使膠體充分固化。下面是一個具體實施例本實施例是利用本發明燈頭結構製成的盤狀脈衝氙燈，氙燈燈頭的燈管1是外徑為9mm、壁厚約為1 1. 5mm的石英燈管，氙燈引出極鉬筒3的外徑為6mm，鉬筒外露於燈管的長度約為7 8mm。配套加工的薄壁銅帽4，其材料為紫銅，銅帽內徑為5. 9 6. 0mm，壁厚約為1 1. 5mm，外徑為9mm，長度為20mm。本實施例已成功用作紫外固化光源，在實際使用中獲得滿意結果拆卸操作安全、 方便，存放和使用中電流傳導部件鉬箔不易氧化，氙燈成品的使用壽命顯著提高。
權利要求
1.一種脈衝氙燈引出極結構，包括位於燈管(1)之內的鉬箔(2)和氙燈引出極鉬筒 (3)，其特徵是在所述的氙燈引出極鉬筒C3)之外緊套設一個銅帽G)。
2.根據權利要求1所述的脈衝氙燈引出極結構，其特徵在於所述的銅帽(4)和氙燈燈管(1)之間的縫隙處填充絕緣膠(5)，使所述的燈管(1)、鉬箔O)、氙燈引出極鉬筒(3)和銅帽(4)連結成牢固的一體。
3.根據權利要求1所述的脈衝氙燈引出極結構，其特徵在於所述的絕緣膠(5)為絕緣矽膠，或環氧樹脂。
4.根據權利要求1所述的脈衝氙燈引出極結構，其特徵在於所述的銅帽(4)是由無氧銅、紫銅或黃銅加工而成薄壁銅帽，該銅帽的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑<氙燈引出極鉬筒⑶的外徑，長度》氙燈引出極鉬筒⑶的外露鉬筒的長度，外徑=燈管⑴ 外徑。
5.一種脈衝氙燈引出極結構的安裝方法，特徵在於包括下列步驟①採用機械加工方法製備所述的銅帽G)，要求銅帽的結構是一端封閉並具有倒角的圓筒內徑彡氙燈引出極鉬筒⑶的外徑，長度》氙燈引出極鉬筒⑶的外露鉬筒的長度，外徑=燈管⑴外徑；②所述的銅帽(4)整體加熱後，將該銅帽(4)套在所述的引出極鉬筒(3)的外露鉬筒上並與所述的燈管(1)相靠。
6.根據權利要求5所述的脈衝氙燈引出極結構的安裝方法，其特徵在於還包括第③ 步在所述的燈管(1)和銅帽(4)之間的縫隙處填充所述的絕緣膠，使所述的燈管(1)、鉬箔O)、氙燈引出極鉬筒(3)和銅帽(4)連結成牢固的一體。
全文摘要
一種脈衝氙燈引出極結構及其安裝方法，脈衝氙燈引出極結構，包括位於燈管之內的鉬箔和氙燈引出極鉬筒，其特點是在所述的氙燈引出極鉬筒之外緊套設一個銅帽。本發明脈衝氙燈引出極結構經試用表明，克服了現有氙燈燈頭結構存在的問題，本發明能有效地提高氙燈引出極的機械強度，有效地避免氙燈使用壽命內電流傳導部件的過早氧化，改進了氙燈的安裝尺寸，提高了引出極的電流傳導質量。氙燈成品的使用壽命顯著提高。
文檔編號H01J9/24GK102208324SQ201010136098
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者俞建華, 李海兵, 林琤, 胡永飛, 蔣寶財 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所