專利名稱：大功率無聲放電二氧化碳激光器新型電極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供大功率無聲放電二氧化碳激光器新型電極結(jié)構(gòu)，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)快橫流無聲放電二氧化碳激光器，采用管狀容性電極，高頻激勵(5千赫～1兆赫)[1、2]。由于高頻集膚效應嚴重[4]，極限饋送電流小、饋送電功率小[見下表]，有效激活面積小、激活體積小、注入功率密度低，激光輸出功率小，只能達500W左右[1、2]，管狀容性電極不適合高頻激勵。工業(yè)應用激光焊接、切割、金屬表面熱處理等，該種激光器不能勝任。
不同頻率極限饋送電流值
注①取最大電流密度J＝3A/mm2計算；②以銅材料計算穿透深度Δ；③取最大激勵弧長10mm計算；本實用新型目的是介決我國現(xiàn)今快橫流無聲放電二氧化碳激光器輸出功率低的缺點，提供大功率激光輸出新型電極結(jié)構(gòu)，滿足工業(yè)應用。
本實用新型特征是激光器電極結(jié)構(gòu)為板條組合容性電極，采用高頻激勵，高頻預電離技術(shù)，放電性能接近射頻激勵。饋送電流大、饋送電功率大、注入功率密度大、激活面積大、激活體積大、提供大功率激光輸出，可望達幾千瓦甚至幾十千瓦的激光輸出。組合容性電極適合高頻激勵，并且光束質(zhì)量好，能勝任工業(yè)應用激光焊接、切割、金屬表面熱處理等。是高頻激勵大功率二氧化碳激光器理想電極結(jié)構(gòu)。
本實用新型電極結(jié)構(gòu)見圖(1)、(2)。圖(1)為組合容性電極立體圖，圖(2)為放電電極A-A面剖示圖。組合容性電極特征是依次由主電極(1)、板條絕緣介質(zhì)層(3)、板條金屬粉末層(2)、板條絕緣介質(zhì)層(3)等構(gòu)成。主電極(1)，由表面涂絕緣漆n塊薄銅箔(或薄鋁箔)疊迭在一起構(gòu)成的。1、2、3構(gòu)成n個電容串聯(lián)板條組合容性電極。
本實用新型主電極(1)特征是在有效激活面積內(nèi)，所有棱角部分應有較大園弧過渡。主電極(1)采用專用模具液壓所需要形狀，實現(xiàn)最佳效果。
參考資料1. SD激勵CO2激光器放電實驗研究《應用激光》，1988年V01，7，N06；2.橫流CO2激光器SD放電實驗研究《應用激光》，1990年V01，10，N03；3.無聲放電CO2激光器放電參數(shù)計算《應用激光》，1989，V01，9，N04；4.小功率電源變壓器張乃國、李厚福編著，人民郵電出版社，1988年7月出版；
權(quán)利要求1.大功率無聲放電二氧化碳激光器新型電極結(jié)構(gòu)，其特征是依次由主電極(1)、板條絕緣介質(zhì)層(3)、板條金屬粉末層(2)、板條絕緣介質(zhì)層(3)等構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器電極結(jié)構(gòu)，其特征在于激光器放電空間是由兩個板條組合容性電極構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述激光器電極結(jié)構(gòu)，其特征是主電極(1)，由表面涂絕緣介質(zhì)n塊溥銅箔或薄鋁箔疊迭在一起構(gòu)成的。板條絕緣介質(zhì)層為陶瓷粉末層，板條金屬粉末層為紫銅粉或純鋁粉層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光器電極結(jié)構(gòu)，其特征是，主電極(1)采用專用模具液壓成接近茹科夫斯基電極形狀，使放電區(qū)域內(nèi)電場分布比較均勻，放電效果較佳。
專利摘要本實用新型提供一種新型激光器電極結(jié)構(gòu),屬于激光器技術(shù)領(lǐng)域,目的是解決我國現(xiàn)今快軸流無聲放電二氧化碳激光器輸出功率低的缺點,它的特征是:激光器放電空間是由兩個新型板條組合容性電極構(gòu)成,板條組合容性電極依次由板條金屬電極(1)、板條絕緣介質(zhì)層(3)、板條金屬粉末層(2)、板條絕緣介質(zhì)(3)……所構(gòu)成,1、2、3構(gòu)成n個電容串聯(lián)板條組合容性電極,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率大、性能穩(wěn)定特點,適用于激光焊接、切割、金屬表面熱處理等需要大功率輸出,并對模式有一定要求的場合。
文檔編號H01S3/038GK2359817SQ9824815
公開日2000年1月19日 申請日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月16日
發(fā)明者石景林 申請人:石景林