專利名稱：一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光器放電玻璃管，具體為一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管。
背景技術：
放電玻璃管是軸快流氣體激光器的核心單元之一，在放電玻璃管進氣口和出氣口處分別設置有陽極和陰極。一旦在陰、陽電極之間加上高電壓，就會在放電玻璃管中形成氣體放電通道，放電等離子體在外置風機的作用下快速通過放電區(qū)，注入到放電等離子體中的電功率，一部分轉(zhuǎn)換為激光功率輸出，另一部分轉(zhuǎn)化為熱能使氣體溫度升高，放電所產(chǎn)生的高溫氣體經(jīng)過熱交換器進行冷卻后重復循環(huán)使用，以降低運行成本并得到較高的光電轉(zhuǎn)化效率。放電玻璃管中等離子體的大體積均勻性和穩(wěn)定可靠性，直接決定了輸出激光的光束質(zhì)量和激光器的整機性能。而放電玻璃管的具體結(jié)構對放電均勻性和穩(wěn)定性有著直接的影響。圖1所示是典型的傳統(tǒng)十字型放電玻璃管結(jié)構，由垂直進氣部分1、水平直管2和出氣口部分3組成。進氣管4的端口同時也是陽極針的安裝部位；與進氣管4對稱的端口為預電離電極安裝部位；水平直管部分2是輝光放電區(qū)域，也是激光增益振蕩放大區(qū)域；出氣口部分3的外面臨接陰極環(huán)；水平直管2的軸線5與進氣管4的軸線6相交，是一種軸對稱進氣方式，這種放電玻璃管存在氣體湍流不充分及增益介質(zhì)流場分布不均勻的缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種可以形成充分、有效的湍流，具有氣體增益介質(zhì)流場分布均勻、對稱飽滿和注入電功率高的用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，包括垂直進氣部分1、水平直管2和水平出氣部分3，其特征在于所述垂直進氣部分由垂直布置的進氣管4和位于水平直管前部的鼓筒狀內(nèi)層管8以及外層管9組成； 內(nèi)層管與水平直管前端同軸連接，外層管9套在內(nèi)層管8外，它們之間構成水平封閉夾層； 進氣管4與上述水平封閉夾層相通，在夾層內(nèi)的內(nèi)層管管壁上設有一個小孔10，正對著小孔10的外層管管壁上封裝一根金屬陽極針11 ；所述水平出氣部分3由套在水平直管部分尾部12外面的且與其同軸的外管13構成，外管13的外端為敞口狀，水平直管尾部外端面較外管外端面內(nèi)縮一段距離；水平直管尾部末端外周套一個同軸金屬陰極環(huán)14，陰極環(huán)的內(nèi)徑大于水平直管尾部末端外徑；與陰極環(huán)對應的外管管壁上封裝引出電極柱15，該引出電極柱與陰極環(huán)焊接在一起。在上述方案中，所述內(nèi)層管8和外層管9的縱向長度均大于進氣管4的外徑，小于兩倍進氣管4的外徑。在上述方案中，所述鼓筒狀內(nèi)層管8的最大內(nèi)徑為水平直管2內(nèi)徑的1. 3 1. 8倍。在上述方案中，所述小孔10的直徑為5 15mm。在上述方案中，所述金屬陽極針的軸線7位于正對著小孔10的外層管管壁法線上，針尖位于小孔10的中心附近，金屬陽極針的軸線7與進氣管4的軸線6夾角α為0 90°。在上述方案中，所述水平直管尾部12末端為角度不大于10°的喇叭口。在上述方案中，所述水平直管2與水平出氣部分3的外管13連接部位水平圓弧過渡；垂直進氣部分1的外層管9與水平直管2連接部位圓弧過渡。本實用新型所述的放電玻璃管明顯有別于傳統(tǒng)的十字型放電管中的軸對稱進氣方式，可以形成充分、有效的湍流，因此具有氣體增益介質(zhì)流場分布均勻、對稱飽滿和注入電功率高等優(yōu)點，從結(jié)構上保證了放電管中穩(wěn)定的大體積輝光放電，這樣也就為得到理想的對稱均勻和穩(wěn)定可靠的輸出激光光束質(zhì)量提供了保障，可以提高激光功率30%以上。

圖1是一種傳統(tǒng)軸對稱十字型放電玻璃管的結(jié)構示意圖；其中，圖1(a)為縱向側(cè)視圖；圖1 (b)為圖1 (a)中M-M剖面圖；圖2是本實用新型所述實施例結(jié)構示意圖；其中圖2(a)為縱向側(cè)視圖；圖2(b)為圖2(a)中A-A剖面圖；圖2(c)為圖2 (a)B-B剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。如圖2所示，本實施例提供的放電玻璃管的具體結(jié)構包括以下幾部分垂直進氣部分1，同時也是陽極針的安裝部位；水平直管2是輝光放電區(qū)域，也是激光增益振蕩放大區(qū)域；水平出氣部分3，同時也是陰極環(huán)的安裝部位。所述垂直進氣部分由垂直布置的進氣管4和位于水平直管前部的鼓筒狀內(nèi)層管8 以及外層管9組成；內(nèi)層管與水平直管前端同軸連接，外層管9套在內(nèi)層管8外，它們之間構成水平封閉夾層，所述內(nèi)層管8和外層管9的縱向長度均大于進氣管4的外徑，小于兩倍進氣管4的外徑，所述鼓筒狀內(nèi)層管8的最大內(nèi)徑為水平直管2內(nèi)徑的1. 3 1. 8倍，垂直進氣部分1的外層管9與水平直管2連接部位圓弧過渡。進氣管4與上述水平封閉夾層相通，在夾層內(nèi)的內(nèi)層管管壁上設有一個小孔10，所述小孔10的直徑為5 15mm，正對著小孔10的外層管管壁上封裝一根金屬陽極針11，針尖位于小孔10的中心附近，所述金屬陽極針的軸線7位于正對著小孔10的外層管管壁法線上，金屬陽極針的軸線7與進氣管4的軸線6夾角α為0 90°。所述水平出氣部分3由套在水平直管部分尾部12外面的且與其同軸的外管13構成，外管13的外端為敞口狀，水平直管尾部外端面較外管外端面內(nèi)縮一段距離，所述水平直管尾部12末端為角度不大于10°的喇叭口，所述水平直管2與水平出氣部分3的外管13連接部位水平圓弧過渡。水平直管尾部末端外周套一個同軸金屬陰極環(huán)14，陰極環(huán)的內(nèi)徑大于水平直管尾部末端外徑；與陰極環(huán)對應的外管管壁上封裝引出電極柱15，該引出電極柱與陰極環(huán)焊接在一起。
權利要求1.一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，包括垂直進氣部分(1)、水平直管(2)和水平出氣部分(3)，其特征在于所述垂直進氣部分由垂直布置的進氣管(4)和位于水平直管前部的鼓筒狀內(nèi)層管(8)以及外層管(9)組成；內(nèi)層管與水平直管前端同軸連接，外層管(9)套在內(nèi)層管(8)外，它們之間構成水平封閉夾層；進氣管(4)與上述水平封閉夾層相通，在夾層內(nèi)的內(nèi)層管管壁上設有一個小孔(10)，正對著小孔(10)的外層管管壁上封裝一根金屬陽極針(11)；所述水平出氣部分(3)由套在水平直管部分尾部(1 外面的且與其同軸的外管(1 構成，外管(1 的外端為敞口狀，水平直管尾部外端面較外管外端面內(nèi)縮一段距離；水平直管尾部末端外周套一個同軸金屬陰極環(huán)(14)，陰極環(huán)的內(nèi)徑大于水平直管尾部末端外徑；與陰極環(huán)對應的外管管壁上封裝引出電極柱(15)，該引出電極柱與陰極環(huán)焊接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述內(nèi)層管(8)和外層管(9)的縱向長度均大于進氣管(4)的外徑，小于兩倍進氣管(4)的外徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述鼓筒狀內(nèi)層管(8)的最大內(nèi)徑為水平直管O)內(nèi)徑的1. 3 1. 8倍。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述小孔(10)的直徑為5 15mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述金屬陽極針的軸線(7)位于正對著小孔(10)的外層管管壁法線上，針尖位于小孔(10)的中心附近，金屬陽極針的軸線⑵與進氣管⑷的軸線(6)夾角α為0 90°。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述水平直管尾部(12)末端為角度不大于10°的喇叭口。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其特征是所述水平直管( 與水平出氣部分C3)的外管(1 連接部位水平圓弧過渡；垂直進氣部分(1)的外層管(9)與水平直管( 連接部位圓弧過渡。
專利摘要本實用新型涉及一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，包括垂直進氣部分、水平直管和水平出氣部分，所述垂直進氣部分由垂直進氣管和鼓筒狀內(nèi)層管以及外層管組成；外層管套在內(nèi)層管外，它們之間構成水平封閉夾層；在夾層內(nèi)的內(nèi)層管管壁上設有一個小孔，正對著小孔的外層管管壁上封裝一根金屬陽極針；所述水平出氣部分由套在水平直管部分尾部外面的且與其同軸的外管構成，外管的外端為敞口狀；水平直管尾部末端外周套一個同軸金屬陰極環(huán)；與陰極環(huán)對應的外管管壁上封裝引出電極柱。本實用新型可以形成充分、有效的湍流，具有氣體增益介質(zhì)流場分布均勻、對稱飽滿和注入電功率高等優(yōu)點，從結(jié)構上保證了放電管中穩(wěn)定的大體積輝光放電。
文檔編號H01S3/03GK202042792SQ20102051469
公開日2011年11月16日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月2日
發(fā)明者李波, 楊揚, 王又青, 賀昌玉, 趙俠 申請人:武漢光谷科威晶激光技術有限公司