[發明專利]螺旋氣流等離子體噴燈

在審

• 申請號: 202210712743.6
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115190684A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 吳珩;高善誠;李震宇
• 申請（專利權）人: 武漢光盛通光電科技有限公司
• 主分類號: H05H1/26
• 分類號: H05H1/26;H05H1/46;H01J37/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;鄭夢閣

本發明公開了一種螺旋氣流等離子體噴燈，包括石英管以及套于石英管外的感應線圈，其中，石英管內部設置有混合空腔以及與混合空腔連通的多個進氣空腔，混合空腔位于進氣空腔的上方，混合空腔的頂端延伸至石英管頂端面處形成噴燈口，噴燈口將形成的等離子體火焰噴出，石英管的底端面上設置有一一對應進氣空腔的進氣口，進氣空腔與混合空腔之間通過隔板連接，隔板上開設有連通進氣空腔和混合空腔的噴孔，所有噴孔均為斜孔結構以產生螺旋氣流，石英管上還設有與混合空腔連通的進料口。本發明提出的螺旋氣流等離子體噴燈，可提高沉積效率和穩定性。

技術領域

本發明涉及等離子體噴燈結構技術領域，尤其涉及一種螺旋氣流等離子體噴燈。

背景技術

隨全球激光技術飛速發展，激光器各個品類產品系列逐漸完善，特別是新興的光纖激光器以其在維護成本、最大輸出功率、電光轉化率、泵浦壽命、穩定性、柔性加工等方面具有的較明顯優勢，廣泛應用于微電子、印刷、汽車、醫療設備、造船、航空等諸多行業，特別是在國防軍事領域，有很多重要的應用。

光纖激光器主要由泵浦源、耦合器、摻稀土元素光纖、諧振腔等部件構成，其中摻稀土光纖占光纖激光器總成本的近12％；國內很多企業多數是采購進口的摻稀土元素光纖，近幾年，國產替代進口持續推進，也激起了國內企業在摻稀土元素光纖領域的投入；其中在低功率領域已完成進口替代，中功率領域加速替代過程中，而高功率領域國產化率正處于穩步提升中，國產替代進口正在如火如荼的進行中。

在高功率(6kW以上)條件下，普通結構的雙包層摻鐿光纖，其有機物材料的第二包層無法承受高功率密度的泵浦光在脆弱的涂覆層界面上反射。因此，必須采用新的結構，即在現在的第一包層外面，再沉積一層石英材料的包層，由它來完成對高功率密度的泵浦光的反射。加上拉絲后形成的涂敷包層，這種摻鐿光纖稱為三包層摻鐿光纖。

獲得摻氟外包層的方法有兩個，一個是外包摻氟管，另一個就是采用外部等離子體外包沉積。由于技術本身的限制，摻氟管的尺寸并不能太大，因此，與之匹配的摻鐿石英芯棒外徑也不能太大，這樣就限制了產出效率以及產品品質(均勻性)。而且此方法的工序比較多，也不利于產出效率的提升。

采用外部等離子體沉積法，可直接在摻鐿石英芯棒外部沉積摻氟的石英包層，這樣與套管法相比有如下三個優勢：(1)由于是外部沉積，摻鐿石英芯棒的外徑原則上是沒有限制的；(2)直接在外部沉積，也就不需要套管、融縮的工序；(3)外部等離子體沉積，其摻氟深度高于套管法，因此，這樣制成的摻氟包層的性能高于摻氟套管法。

本發明正是實現外部等離子體沉積摻氟包層技術的核心部件。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種螺旋氣流等離子體噴燈，旨在提高等離子體沉積效率和穩定性。

為實現上述目的，本發明提供一種螺旋氣流等離子體噴燈，包括石英管以及套于石英管外的感應線圈，其中，

所述石英管內部設置有混合空腔以及與混合空腔連通的多個進氣空腔，混合空腔位于進氣空腔的上方，混合空腔的頂端延伸至石英管頂端面處形成噴燈口，噴燈口將形成的等離子體火焰噴出，石英管的底端面上設置有一一對應進氣空腔的進氣口，進氣空腔與混合空腔之間通過隔板連接，隔板上開設有連通進氣空腔和混合空腔的噴孔，所有噴孔均為斜孔結構以產生螺旋氣流，石英管上還設有與混合空腔連通的進料口。

優選地，所述隔板與石英管的軸線垂直設置。

優選地，所述感應線圈在石英管外部纏繞一圈或多圈，感應線圈底端位于隔板上方與噴燈口之間。

優選地，所述進料口位于感應線圈頂端上方。

優選地，所述進料口連接有進料管，進氣口連接有進氣管。

優選地，所述進料管外部設有加熱保溫層。