專利名稱:防爆裂燈座的制作方法
本發(fā)明是一種高電壓氙燈、氪燈等氣體放電發(fā)光燈管的燈座，防止其在高電場強度作用發(fā)生爆炸破裂，特別適用于群燈光泵結(jié)構(gòu)的高功率固體激光器。
目前高功率固體激光器使用的高電壓脈沖氙燈的燈頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中1是氙燈的燈玻璃，〔2〕絕緣套，〔3〕燈電極，〔4〕引出線，〔5〕絕緣填料，〔6〕固定金屬支架。這種結(jié)構(gòu)存在以下不足之處1.燈頭必需進行引線焊接，絕緣套內(nèi)填充絕緣填料等工藝處理，增加了工藝環(huán)節(jié)和成本;
2.在激光器上為了提高燈的絕緣，通常將燈的固定金屬支架〔6〕遠離燈電極，加大了激光器的長度尺寸，另一方面，燈電極間距與工作物質(zhì)長度過度失配，降低光泵能量的利用率，也影響外觀質(zhì)量;
3.最為嚴重的是，這種燈頭絕緣結(jié)構(gòu)並不能改善電極周圍電場分布，因而在高電場強度條件下使用，燈玻璃仍容易發(fā)生爆裂。這是提高高電壓群燈泵浦激光器運行能力和能源利用率很關(guān)鍵的問題;
4.這種結(jié)構(gòu)的燈，光泵自閃率比較高。
在現(xiàn)有技術(shù)中，一種采用無氧銅頭的非過渡玻璃封接的燈具如圖2所示，其中銅頭和玻璃的封接點離電極端面較遠，也不具備防爆功能。
本發(fā)明的目的在于在燈頭不作絕緣處理的情況下，使用本發(fā)明的防爆裂燈座即可防止 在高電場強度作用下發(fā)生的爆裂;使燈電極間距與工作物質(zhì)長度相匹配，提高光泵能量利用率，同時降低激光器光泵自閃率。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是使燈電極附近的燈玻璃各點的divD＝0，E＝C，從而屏蔽電場對燈玻璃的破壞作用。具體說來，本發(fā)明的防爆燈座可由一靜電屏蔽罩和其外的絕緣套構(gòu)成，或由絕緣套和其外的均壓套構(gòu)成，或由自內(nèi)向外的靜電屏蔽罩，絕緣套和均壓套構(gòu)成。該防爆裂燈座上有固定燈管的金屬支架或其他溝槽。
圖3、圖4、圖5是本發(fā)明的三種防爆裂燈座與燈管裝配的示意圖。
所說的靜電屏蔽罩是一金屬的鐘罩，由連成一體的頂〔10〕、圓筒〔11〕和均壓環(huán)〔12〕構(gòu)成，其頂?shù)妮S線上有一燈電極引線孔〔14〕，頂?shù)耐獗砻鏋榘肭蚯婊虬霗E球曲面等光滑曲面，均壓環(huán)的截面為圓形或橢圓形，環(huán)的表面是光滑曲面。所說的絕緣套〔2〕為圓筒，或帶裙邊的圓筒。所說的均壓套的內(nèi)壁表面可為各種光滑曲面，如單極旋轉(zhuǎn)曲面，或錐臺面〔7〕、圓柱面〔8〕和錐臺面〔9〕構(gòu)成的復(fù)合曲面，或單極旋轉(zhuǎn)曲面〔7〕、圓柱面〔8〕和單極旋轉(zhuǎn)曲面〔9〕構(gòu)成的復(fù)合曲面。
本發(fā)明的防爆裂燈座具有下列優(yōu)點1.對于群燈(又稱多燈)光泵的高功率激光器上的氙燈，可以使每根燈的運行電壓接近或達到單燈工作電壓，由此使激光器的能量增益和能庫利用率得到提高，也提高了整機的技術(shù)經(jīng)濟指標。
2.使用防爆裂燈座可以消除或降低因電場因素引起的燈具爆裂率，從而提高激光器整機運行可靠性和運載能力，提高技術(shù)經(jīng)濟效益。
3.可以降低燈具的常規(guī)損耗率，對于高功率固體激光器的運行費用的降低，有著高的經(jīng)濟效益。
4.燈具不需要作特殊工藝處理，如引出線的焊接，絕緣套、充填料等，只需在激光器上采用防爆裂燈座，作一次性投資，而其所耗費低于一根燈作特殊工藝處理的代價，從而可以使燈具制作減少工藝環(huán)節(jié)和周期，降低材料成本和勞務(wù)費用。
5.激光器縮短長度尺寸，可以使燈極間距與工作物質(zhì)長度做到合理匹配，提高光泵能量利用率和激光器的外觀質(zhì)量。
6.降低燈具和自閃率，尤其在直流供電的燈具上，能使激光器在充電過程中的燈具自閃率得到降低或消除。
7.防爆裂燈座結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，經(jīng)濟效益顯著，也適用于高電壓車燈防爆裂。
下面結(jié)合附圖進一步闡明本發(fā)明的實施例。
圖1是現(xiàn)有高功率固體激光器使用的高電壓脈沖氙燈的燈頭結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是現(xiàn)有氙燈中一種無氧銅頭非過渡玻璃封接的燈頭結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是由靜電屏蔽罩和絕緣套構(gòu)成的本發(fā)明的防爆裂燈座與燈頭連接的剖視圖。
圖4是由絕緣套和均壓套構(gòu)成的本發(fā)明的防爆裂燈座與燈頭連接的剖視圖。
圖5是由靜電屏蔽罩、絕緣套和均壓套構(gòu)成的防爆裂燈座與燈頭連接的剖視圖。
圖中〔1〕-燈玻璃，〔2〕-絕緣套，〔3〕-燈電極，〔4〕-引出線，〔5〕-絕緣填料，〔6〕-固定金屬支架。
均壓套〔7〕，〔8〕，〔9〕內(nèi)壁表面可為各種光滑曲面，如單極旋轉(zhuǎn)曲面，或錐臺面〔7〕、圓柱面〔8〕和錐臺面構(gòu)成的復(fù)合曲面，或單極旋轉(zhuǎn)曲面〔7〕、圓柱面〔8〕和單極旋轉(zhuǎn)曲面〔9〕構(gòu)成的復(fù)合曲面，而外表面可為任何形狀，如圖5所示，在均壓套的外面安置固定金屬支架〔6〕，為了固定也可在均壓套上外側(cè)挖槽溝。
本發(fā)明的絕緣套〔2〕為圓筒或帶裙邊的圓筒形的絕緣體。
靜電屏蔽罩是一金屬的鐘罩，由連成一體的頂〔10〕、圓筒〔11〕和均壓環(huán)〔12〕構(gòu)成，其頂〔10〕的軸線上有一燈電極引出線孔〔14〕，頂?shù)耐獗砻婵蔀榘肭蚯婊虬霗E球曲面等光滑曲面，均壓環(huán)〔12〕的截面為圓形或橢圓形，均壓環(huán)的表面是光滑曲面。
例如按圖4由均壓套和絕緣套組成的防爆裂燈座，經(jīng)多年實際考驗表明，與不用防爆燈座的情況相比，其爆燈率下降十多倍甚至幾十倍，燈具工作電壓愈高爆燈率下降愈顯著，燈的自閃率也明顯下降，使高功率激光器安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。圖5所示的防爆裂燈座效果最好。
權(quán)利要求
1.一種用于高電壓氣體放電燈置于燈電極[3]部位的防爆裂燈座，其特征在于它由靜電屏蔽罩[10、11、12]和其外的絕緣套[2]構(gòu)成，或由絕緣套[2]和其外的均壓套[7、8、9]構(gòu)成，或由自內(nèi)向外的靜電屏蔽罩[10、11、12]、絕緣套[2]和均壓套[7、8、9]構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求
1的防爆裂燈座，其特征在于所說的靜電屏蔽罩是一金屬的鐘罩，由連成一體的頂〔10〕、圓筒〔11〕和均壓環(huán)〔12〕構(gòu)成，其頂〔10〕的軸線上有燈電極引線孔〔14〕，頂?shù)耐獗砻鏋榘肭蚯婊虬霗E球曲面等光滑表面，均壓環(huán)的表面亦為光滑曲面，均壓環(huán)的截面呈圓形或橢圓形。
3.按照權(quán)利要求
1的防爆裂燈座，其特征在于所說的絕緣套〔2〕為圓筒或帶裙邊的圓筒。
4.按照權(quán)利要求
1的防爆裂燈座，其特征在于所說的均壓套的內(nèi)壁表面為各種光滑曲面，如單極旋轉(zhuǎn)曲面，或錐臺面〔7〕、圓柱面〔8〕和錐臺面〔9〕構(gòu)成的復(fù)合曲面，或單極旋轉(zhuǎn)曲面〔7〕、圓柱面〔8〕和單極旋轉(zhuǎn)曲面〔9〕構(gòu)成的復(fù)合曲面構(gòu)成。
專利摘要
一種用于高電壓氣體發(fā)光燈置于燈電極部位的防爆裂燈座，它由靜電屏蔽罩，絕緣套和均壓套構(gòu)成。尤其適用于高功率固體激光器，防止光泵氙燈因電擊穿而發(fā)生的爆炸破裂，對于每根氙燈不需要在燈頭部位作絕緣處理，可以使氙燈極間距與工作物質(zhì)長度達到適度匹配，能夠降低自閃率，提高激光器的能量利用率和能量增益，降低造價和運行費用。防爆裂燈座結(jié)構(gòu)簡單造價低廉，技術(shù)經(jīng)濟效益高。
文檔編號H01J5/02GK87100212SQ87100212
公開日1988年7月27日 申請日期1987年1月16日
發(fā)明者茅建華, 蔡希潔 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan