[實用新型]高可靠密封的激光陀螺一體化陰極

有效

• 申請號: 201420820429.0
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN204854757U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 章光建;董洪成;唐常云;趙明;張雪松;程金海;于振坤
• 申請（專利權）人: 北京航天時代激光導航技術有限責任公司
• 主分類號: G01C19/66
• 分類號: G01C19/66;G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

技術領域

本實用新型涉及高可靠密封的激光陀螺一體化陰極，屬于激光陀螺密封技術領域。

背景技術

環型激光諧振腔是激光陀螺儀的核心部件。它是由一個高度密封的微晶玻璃腔體密封了三個金屬電極和四個高反射鏡構成，腔體內充有一定比例高純度的氦氖氣體。為保證腔內工作氣體的比例和純度，微晶玻璃腔體與電極和反射鏡之間必須高度密封。在激光陀螺制造中，主要采用了銦封密封技術對激光陀螺的金屬電極和微晶玻璃腔體之間進行密封連接。

在激光陀螺制造中，采用發射電子能力較強的高純鋁作為陰極材料，采用延展性良好的金屬銦作為密封過渡材料。但是鋁陰極和金屬銦之間的浸潤性較差，實驗證明，直接用鋁陰極與微晶玻璃腔體進行銦封，在多輪高低溫循環實驗后，銦封位置出現微漏氣的概率相對較高。現有的陰極結構復雜，不易實施，密封性能雖有提高但仍未達到高精度需要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的上述不足，提供高可靠密封的激光陀螺一體化陰極，該一體化陰極結構簡單、易加工裝配，密封可靠性高，成本低。

本實用新型的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

高可靠密封的激光陀螺一體化陰極，陰極為球冠結構，球冠的圓周邊緣向外延伸形成環繞球冠的圓環，球冠與圓環為一體化結構設計，所述圓環的下表面設置厚度為1～5微米的膜層，所述圓環的外環半徑R₁與內環半徑R₂的差值為球冠半徑R的1/3～1/5。

在上述高可靠密封的激光陀螺一體化陰極中，球冠的高度H與半徑R的比例關系為：H:R＝1.1～1.2:1。

在上述高可靠密封的激光陀螺一體化陰極中，球冠結構的壁厚為2～4mm。

在上述高可靠密封的激光陀螺一體化陰極中，球冠與圓環的底面與玻璃腔體接觸并密封，且球冠內表面的下端垂直于玻璃腔體，垂直于玻璃腔體部分的高度L為2～3mm。

在上述高可靠密封的激光陀螺一體化陰極中，圓環的下表面設置的膜層厚度為2～3微米。

本實用新型與現有技術相比具有如下有益效果：

(1)、本實用新型對激光陀螺一體化陰極結構進行了創新設計，采用球冠結構與圓環的一體化組合結構，并在圓環下表面與玻璃腔體接觸位置鍍一定厚度的膜層，使玻璃腔體與陰極之間的銦極與銦圈的密封效果加強，從而使密封性能得到有效提高；

(2)、本實用新型結構簡單，不需要通過增加陰極結構的復雜度來達到密封效果，且易于操作，成本低，提高了生產效率；

(3)、本實用新型對激光陀螺一體化陰極的球冠結構與圓環的具體尺寸和形狀進行了優化設計，進一步提升了陰極的使用效率和密封效果。

附圖說明

圖1為本實用新型高可靠密封的激光陀螺一體化陰極結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述：

如圖1所示為本實用新型高可靠密封的激光陀螺一體化陰極結構示意圖，由圖可知本發明高可靠密封的激光陀螺一體化陰極主體為球冠1結構，球冠1的圓周邊緣向外延伸形成環繞球冠1的圓環2，球冠1與圓環為一體化結構設計，材質為鋁。圓環2的下表面鍍一層厚度為1～5微米的介質膜層3，膜層3的厚度優選2～3微米，圓環2的外環半徑R₁與內環半徑R₂的差值為球冠1半徑R的1/3～1/5。本實施例中膜層3的厚度為3微米，圓環2的外環半徑R₁與內環半徑R₂的差值為球冠結構1的半徑R的1/4。

為了增加鍍制的介質膜層3的附著力，需要預先對鋁陰極的密封表面做預處理，包括拋光、化學清洗、等離子轟擊等。

球冠1結構中球冠的高度H與半徑R的比例關系為：H:R＝1.1～1.2:1。本實施例中為1.2:1。球冠1的壁厚為2～4mm，本實施例中為4mm。

球冠1與圓環2的底面與玻璃腔體接觸并密封，且球冠1內表面的下端垂直于玻璃腔體，垂直于玻璃腔體部分的高度L為2～3mm，本實施例中為3mm。如圖1所示，進一步增加密封性能。

之后對上述陰極結構進行高低溫試驗。

試驗溫度為-60℃-80℃，速率為5℃/min，具體試驗過程為：

(1)、首先升溫至80℃，升溫速率為5℃/min，維持時間為1h，

(2)、之后降溫至-60℃，降溫速率為5℃/min，維持時間為1h，

(3)、重復步驟(1)-(2)共60個周期，

(4)、之后采用電火花進行檢漏，判斷密封效果。