[發明專利]二氧化碳激光器輸出鏡片冷卻裝置

有效

• 申請號: 201210557502.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103001105B
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 殷衛援
• 申請（專利權）人: 成都微深科技有限公司
• 主分類號: H01S3/041
• 分類號: H01S3/041
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;劉雪蓮

技術領域

本發明涉及二氧化碳激光器裝置，特別涉及二氧化碳激光器輸出鏡片冷卻裝置。

背景技術

二氧化碳激光器是以二氧化碳氣體作為工作物質的氣體激光器，放電管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以二氧化碳氣體和其他輔助氣體；電極一般是鎳制空心圓筒；諧振腔的一端是反射鏡片，另一端是輸出鏡片。當在電極上加高電壓，放電管中產生輝光放電，經輸出鏡片與反射鏡片反射后形成激光束。二氧化碳激光器有比較大的功率和比較高的能量轉換效率，譜線也比較豐富，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出，在工業、軍事、醫療、科研等方面得到了廣泛的應用。

在使用時，電極上施加高電壓，目前的二氧化碳激光器只有部分能量在發生激光時被轉換，其余能量轉換為氣體的熱能，使溫度升高，而氣體溫度的升高，將引起激光上能級的消激發和激光下能級的熱激發，這都會使粒子的反轉數減少；并且，氣體溫度的升高，將使譜線展寬，導致增益系數下降；特別是，氣體溫度的升高，還將引起二氧化碳分子的分解，降低放電管內的二氧化碳分子濃度，這些因素都會使激光器的輸出功率下降，甚至產生“溫度猝滅”。

目前為了降低激光器的溫度，是在放電管外套設冷卻管來降低放電管的溫度，在激光器兩端的反射鏡片和輸出鏡片上設置冷卻套來冷卻反射鏡片和輸出鏡片的溫度，目前使用的冷卻套是采用玻璃或金屬制成，內部有冷卻液儲納腔，并在冷卻液儲納腔上設置有冷卻液進口和冷卻液出口。在使用時，用冷卻套貼緊輸出鏡片和反射鏡片，冷卻液從冷卻液進口進入冷卻液儲納腔然后從冷卻液出口流出，從而實現冷卻輸出鏡片和反射鏡片目的，但是采用這種玻璃或金屬冷卻套，由于是制成一體式冷卻套，整個制作過程復雜并且只能手工生產，不能夠采用機器實現大批量生產；另外，玻璃易碎，在運輸、安裝或者使用時，容易因為碰撞而引起損壞；金屬冷卻套加工復雜，不易機械化生產，使得生產成本高；同時，玻璃材料的導熱性能較差，使得冷卻效果和冷卻效率都比較低。

同時，冷卻套是通過粘結劑設置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的輸出鏡片或反射鏡片上，由于輸出鏡片和反射鏡片表面光滑，不易于冷卻套牢固粘結，特別是在工作時，冷卻套冷熱循環，常常使得冷卻套由于與二氧化碳激光器玻璃套管端部的輸出鏡片或反射鏡片粘結不緊密而脫落，嚴重的妨礙了二氧化碳激光器的正常工作。

所以，目前亟需一種能夠方便大批量加工生產、不易損壞，特別是導熱性能好、冷卻效率高，以及能與二氧化碳激光器玻璃套管端部反射鏡片或輸出鏡片牢固粘結的二氧化碳激光器冷卻套。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的不能夠采用機器實現大批量生產；玻璃易碎，在運輸、安裝或者使用時，容易因為碰撞而引起損壞；同時，玻璃材料的導熱性能較差，使得冷卻效果和冷卻效率都比較低，并且不能與二氧化碳激光器玻璃套管端部的輸出鏡片牢固粘結的不足，提供一種能夠方便大批量加工生產、不易損壞，特別是導熱性能好、冷卻效率高，以及能與二氧化碳激光器玻璃套管端部的輸出鏡片牢固粘結的二氧化碳激光器輸出鏡片冷卻裝置。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

二氧化碳激光器輸出鏡片冷卻裝置，包括同軸設置的內套和外套，所述內套與所述外套的下端之間設置有底板，所述內套與所述外套之間形成流道，所述外套側壁上設置有進口管和出口管，所述進口管和出口管與所述流道接通，所述流道上端敞開，所述外套上端設置有用于密封所述流道的蓋板，所述蓋板的側面上設置有凹槽。將冷卻裝置分成兩部分結構，通過蓋板密封流道，方便加工和生產制造，從而使得可以批量化的生產冷卻裝置；在冷卻裝置安裝時，蓋板上端面與設置在二氧化碳激光器玻璃套管端部的二氧化碳激光器輸出鏡片端面緊密貼合，然后在二氧化碳激光器玻璃套管端部、輸出鏡片以及蓋板上設置粘結劑進行粘結，粘結劑將凹槽和輸出鏡片包覆在內，增強了冷卻裝置與二氧化碳激光器玻璃套管端部輸出鏡片之間的粘結強度，加強了冷卻裝置粘在輸出鏡片平面的粘接強度，使之不易脫落。

作為本發明的優選方案，所述凹槽截面形狀為三角形。將凹槽設置為三角形，使得凹槽的側邊呈坡面，當粘結劑包覆住二氧化碳激光器玻璃套管端部、輸出鏡片以及蓋板時并將凹槽包覆在內，使得整個冷卻裝置牢固的粘結在二氧化碳激光器玻璃套管端部，將凹槽設置為三角形也方便凹槽的加工。