[实用新型]一种带工作气体回收再利用装置的轴快流CO2激光器

说明书

技术领域  

本实用新型涉及一种轴快流CO₂激光器，特别涉及一种带工作气体回收再利用装置的轴快流CO₂激光器。

背景技术

轴快流CO₂激光器是一种气体激光器，其工作气体一般是由二氧化碳CO₂、氮气N₂、氦气He三种气体按一定比例混和而成的，其中氦气耗量约占工作气体总耗量的40~60%，由于氦气价格较高，因此，氦气成本约占工作气体总成本的85~90%。目前轴快流CO₂激光器在国内外金属板材切割市场占有率达60~70%。轴快流CO₂激光器要正常工作必须要使用罗茨泵或罗茨风机来维持工作气体的高速流动，如图1所示，罗茨泵或罗茨风机1、高压侧热交换器及管道3、放电管4与低压侧热交换器及管道5共同组成轴快流CO₂激光器工作主体20；由于罗茨泵或罗茨风机在工作中需要使用油润滑，这样就必然会有少量润滑油蒸汽混入工作气体中，这会影响工作气体正常放电，进而影响激光器的正常工作；其次，轴快流CO₂激光器正常工作时，高速流动的工作气体绝对压强约为80~120mbar，处于真空状态，由于系统的密封性问题，轴快流CO₂激光器一般会有少量漏气，即总会有少量空气漏入工作气体内，而空气主要由氮气和氧气组成，其中氮气约占78.09%、氧气约占20.95%，其他气体含量很少，氮气是工作气体的一部分，不过额外氮气的进入会改变工作气体各组份之间的比例，与此同时由于氧气的漏入，工作气体中出现了一种不必要的气体氧气，这会严重影响工作气体放电，进而影响激光器正常工作；另外，在激光器正常工作过程中，工作气体中也会有微量的二氧化碳被离解成一氧化碳CO和氧原子O，而氧会被电极座、放电管等材料所吸收，这样工作气体中二氧化碳就会不断地减少， 一氧化碳就会不断地增加，这也影响激光器的正常工作。因此，要保持放电管中工作气体能够正常放电，就必须对工作气体进行不断地更新，如图1所示，真空泵10不断地从系统中抽取部分工作气体，经真空泵排气口9排出，而与此同时气体单元15又不断地经过电磁阀16向系统中补充新鲜工作气体，以维持工作气体的总量平衡，于是轴快流CO₂激光器就能正常地工作。在这一过程中我们可以看到，含少量氧气、润滑油蒸汽和微量一氧化碳的工作气体被直接排放到大气中，这不仅是一种浪费，也是对局部环境的一种污染，因此需要设计一种带工作气体回收再利用装置的轴快流CO₂激光器。

实用新型内容