[实用新型]CO2激光管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种利用高压放电激发高浓度CO₂气体产生激光的CO₂激光管，属于激光技术领域。

背景技术

玻璃封离式CO₂激光器，为玻璃管封装而成，因此被俗称为激光管，通过高压放电激发高浓度CO₂气体产生波长10.6um的激光，用于激光加工设备中。

CO₂激光器的转换效率是很高的，但最高也不会超过40％，这就是说，将有60％以上的能量转换为气体的热能，使温度升高，而气体温度的升高，将引起激光上能级的消激发和激光下能级的热激发，这都会使粒子的反转数减少，并且，气体温度的升高，将使谱线展宽，导致增益系数下降，特别是，气体温度的升高，还将引起CO₂分子的分解，降低放电管内的CO₂分子浓度。

基于上，故现有激光器需要进行降温冷却处理，现有的做法通常是采用水冷却，水冷却管上设置有进水口和出水口，通常采用下进上口方式冷却，出水口上连接有出水管，出水管采用直管直接输出的方式，而由于水冷却管直径与出水管直径相差无几，使管内水压较小，流速慢不利于冷却，直接输出造成冷却面积小也不利于冷却，这大大降低了激光器的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题及不足，本实用新型提供了一种CO₂激光管，通过对冷却管的改进，大大延长了CO₂激光管的使用寿命，结构简单冷却效果好。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的

CO₂激光管，主要包括储气管、冷却管、放电管、进气管、进水管、出水管、平面反射镜、球面反射镜，平面反射镜、球面反射镜分别设置于激光管的两端，储气管上设置有进气管，冷却管置于储气管内，放电管置于冷却管内，冷却管上连通有进水管和出水管。

所述的出水管，其与冷却管连通，其与冷却管接口为弯管，整体为弯曲管，优选采用螺旋弯管，其绕冷却管至少一周或一次。

所述的出水管直径小于冷却管直径，优选地，出水管直径逐渐变小。

所述的储气管，其内通过进气管储存有CO₂、N₂和He的混合气体，管中的He气有冷却作用，可以阻止CO2气体温度上升，同时还可以使激光下能级减少，提高激光器的效率，混合气体的配比和总气压可以在一定范围内变化，通常CO₂∶N₂∶He＝1∶0.5∶2.5，总气压为1066.58Pa。

通过冷却管和出水管的直径差及出水管的设计，在出水管及出水管与冷却管接口处水压增加，增加了水流的速度，同时增加了出水管在储气管内的面积，大大提高了散热效率。

本实用新型的工作原理为：在放电管中输入几十mA～几百mA的直流电流，放电时放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来，这时受到激发的氮分子便和CO₂分子发生碰撞，N₂分子把自己的能量传递给CO₂分子，CO₂分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数发出激光，通过冷却管对激光管进行冷却处理。

本实用新型通过对出水管的重新设计，并将出水管设计成弯管形式，增加了冷却水的散热面，同时增加了冷却水的流速，使冷却水快速循环，大大提高了激光管的散热效率，延长了激光管的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图中：1-储气管，2-冷却管，3-放电管，4-出水管，5-平面反射镜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步进行说明

如图1所示实施例，CO₂激光管，主要包括储气管、冷却管、放电管、进气管、进水管、出水管、平面反射镜、球面反射镜，平面反射镜、球面反射镜分别设置于激光管的两端，储气管上设置有进气管，冷却管置于储气管内，放电管置于冷却管内，冷却管上连通有进水管和出水管。

本实用新型在原有CO₂激光管的基础上对出水管进行了设计。

进一步地，所述的出水管，其与冷却管连通，其与冷却管接口为弯管，整体优选采用螺旋弯管，其绕冷却管一次，优选地，出水管至少绕冷却管一次或一周。

进一步地，所述的出水管直径小于冷却管直径，优选地，出水管直径逐渐变小。