[实用新型]一种使用集电极的气体激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，特别涉及一种使用集电极的气体激光器及方法。 

背景技术

高功率气体激光器例如CO₂激光器主要用于切割和焊接，是现代工业生产中不可缺少的设备之一。高功率CO₂激光器的工作气体包括CO₂、N₂及He，激光跃迁发生在CO₂分子的电子基态的两个振动-转动能级之间。N₂的作用是提高激光上能级的激励效率，He则有助于激光下能级的抽空。N₂过多会引起激光器内部放电不稳定，He过多会降低放电激励时的温度，并且功率也随之降低。因此，高功率CO₂激光器中工作气体的比例需要依据实际情况进行调整，以达到既能满足功率需求，又能稳定工作的目的。 

高功率CO₂激光器在工作时，高压对地放电分为两个方向，一大部分在放电管内放电，另一小部分通过回气管远端的固定座对地放电，而放电管两端有钨质的电极，不易氧化或灼伤，而回气管座及该部分密封件都不是钨质材料，很容易氧化或灼伤。 

工作气体中的CO₂有一部分在高压电离下会分解成一氧化碳(CO)和氧原子(O)。在高温状态下，氧原子会对放电部分(阴极、阳极、回气管座、热交换器)进行缓慢氧化，同时距离放电点较近的非钨质材料就会被氧化或灼伤，从而在谐振腔内释放出固体杂质。这些杂质会随气流循环并直接导致放电变差，功率下降，功率反馈又会加大电流以满足输出需求，较大的电流又会导致更多的杂质产生。 

还会有一部分在谐振腔内的光学镜片上沉积起来，而由于高功率CO₂激光器的输出功率较高(一般为1KW～10KW)，其谐振腔内部对镜片的轻微污染都可能导致镜片的发热变形，导致输出功率下降，输出模式设计模式存在偏差等，严 重时光学镜片被烧坏，从而导致激光器无法工作。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种使用集电极的气体激光器，其能减少谐振腔内杂质的产生，减缓光学镜片被污染的程度，延长镜片的使用寿命，保证激光器正常工作。 

为达到上述目的，本实用新型提出了一种使用集电极的气体激光器，包括放电腔、设于所述放电腔内的两放电电极、全透输出镜及反射尾镜、水冷通道、储气室及回气管，所述全透输出镜及反射尾镜分别封接于所述放电腔两端形成激光谐振腔，所述水冷通道设于所述放电腔外壁上，所述储气室通过回气管连通于所述放电腔，所述回气管的远端套设有回气管座，所述回气管座内设有用于收集回气管内气流所带电荷的钨质集电极。 

进一步，在上述一种使用集电极的气体激光器中，所述回气管座内沿其径向固定有连接架，所述钨质集电极沿朝向放电腔方向垂直设于所述连接架的中部。 

进一步，在上述一种使用集电极的气体激光器中，所述钨质集电极部分伸入回气管中。 

进一步，在上述一种使用集电极的气体激光器中，所述两放电电极分别通过电极接线与外接的电源相连。 

进一步，在上述一种使用集电极的气体激光器中，所述储气室的底部设有排气接头。 

进一步，在上述一种使用集电极的气体激光器中，所述水冷通道两端设有进水口及出水口。 

本实用新型一种使用集电极的气体激光器通过在回气管座内加设钨质集电极来收集回气管气流中放电电荷，避免了电极周围非钨质部件被氧化或灼伤而产生杂质进入放电腔，从而减缓了光学镜片被污染的程度，延长了镜片的使用寿命，保证了激光器正常工作。 

附图说明

图1为本实用新型一种使用集电极的气体激光器的结构示意图； 

图2为图1中回气管及回气管座的放大结构示意图； 

图3为图2中沿A-A’线的剖面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。