[發明專利]一種具有新型陰極冷卻裝置的激光器

有效

• 申請號: 201310168348.7
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103259163A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 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

本發明涉及一種激光器，特別涉及一種具有新型陰極冷卻裝置的激光器。

背景技術

目前的激光器中，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，經鏡面反射后形成激光束。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。

激光器工作時，陰電極放電，陰電極的溫度升高，當陰電極長時間處于高溫狀態時，陰電極容易變形或燒穿，從而嚴重的影響了陰電極的壽命；同時由于陰電極兩端是尖銳的端口，陰電極放電時容易在陰電極端口處放電使得放電狀態不穩定，并且，當陰電極發生尖端放電時，陰電極端口處容易損壞，從而導致形成的激光束不穩定的同時也嚴重的影響激光器的壽命。

所以，目前亟需一種即能夠良好冷卻激光器陰電極又能夠避免陰電極發生尖端的激光器。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有激光器中，由于陰電極處于高溫狀態而容易損壞，以及陰電極放電時容易在尖銳的端口處放電使得放電狀態不穩定，而導致形成激光束不穩定以及嚴重影響激光器壽命的不足，提供一種即能夠良好冷卻激光器陰電極又能夠避免陰電極發生尖端放電的具有新型陰極冷卻裝置的激光器。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種具有新型陰極冷卻裝置的激光器，包括儲氣管、冷卻管和放電管，所述儲氣管套設于所述冷卻管外部，所述冷卻管內設置有冷卻液流道，所述冷卻管內套設有所述放電管，所述放電管兩端分別設置有陽電極和陰電極，所述陰電極對應的所述冷卻管端部設置有冷卻裝置，所述冷卻裝置包括由所述冷卻管端部延伸至所述陰電極處并完全覆蓋住所述陰電極外圍形成的冷卻套。當激光器工作時，陰電極放電升溫，陰電極上的熱量傳遞到覆蓋在其外圍的冷卻套，避免了陰電極上出現過高的溫度，增加了陰電極的壽命。

作為本發明的優選方案，所述冷卻套內設置有空腔，所述空腔與所述冷卻液流道接通。激光器工作時，冷卻液流道內的冷卻液流入冷卻套的空腔內，使得冷卻套能夠快速的冷卻陰電極。

作為本發明的優選方案，所述空腔為所述陰電極長度的1/4?～3/4。在激光器工作時，冷卻套對陰電極進行冷卻，通過實驗可知，當陰電極溫度過低時，將導致陰電極的放電不穩定，影響激光束的形成質量，所以，只將冷卻套的其中一部分內部設置與冷卻液流道接通的空腔，其余部分為實心，避免了陰電極出現溫度過低而導致陰電極放電不穩定的狀態。

作為本發明的優選方案，所述空腔為所述陰電極長度的1/2，所述空腔與所述冷卻液流道接通。通過實驗得到當空腔為所述陰電極長度的1/2時，陰電極得到良好的冷卻的同時又避免了陰電極溫度過低而導致放電不穩定。

作為本發明的優選方案，所述冷卻裝置還包括所述陰電極內壁對應的所述冷卻管向所述陰電極內壁延伸出的安裝座，所述陰電極一端套設在所述安裝座上，另一端設置有陶瓷套，所述陶瓷套一端設置在所述陰電極內，另一端覆蓋住所述陰電極的端部。由于陰電極的兩端部分別被安裝座和陶瓷套阻隔，避免了陰電極放電時對端部放電，使得陰電極內能夠穩定放電，提高了陰電極的壽命，也提高了激光器輸出激光的質量，同時，由于將陰電極通過安裝座安裝，陰電極與冷卻套之間的距離恒定，使得冷卻套能夠良好的冷卻陰電極，避免了陰電極由于與冷卻套之間出現局部接觸而造成陰電極上溫度不一致而造成陰電極放電不穩定。

作為本發明的優選方案，所述安裝座長度為所述陰電極的1/5～1/2。當安裝座長度為所述陰電極的1/5～1/2時不僅可以牢固安裝陰電極，同時也能將陰電極的熱量傳遞到冷卻管上，避免陰電極上出現過高的溫度。

作為本發明的優選方案，所述安裝座長度為所述陰電極的1/5～1/3。當安裝座長度為所述陰電極的1/5～1/3時不僅可以牢固安裝陰電極，同時也能將陰電極的熱量傳遞到冷卻管上，避免陰電極上出現過高的溫度。

作為本發明的優選方案，所述安裝座長度為所述陰電極的1/2。安裝座可以牢固安裝陰電極，并且能夠快速的將陰電極上的熱量傳遞到冷卻套上。

作為本發明的優選方案，所述冷卻套的實心部分上設置有若干通孔。冷卻套對陰電極冷卻時，有可能使陰電極的溫度過低，當陰電極溫度過低時，陰電極放電不穩定，為了防止冷卻套將陰電極過度冷卻，在冷卻套的實心部分上設置若干通孔，降低冷卻套對陰電極的冷卻程度。