[发明专利]一种基于紫外发光源的预电离装置

说明书

本公开提供一种基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。通过控制紫外发光源的照射强度和照射时间，可以对预电离强度及持续时间精准控制，有利于筛选更好的放电参数并提高激光的输出特性。

技术领域

本公开涉及快脉冲放电激励气体激光器技术领域，特别涉及一种基于紫外发光源的预电离装置。

背景技术

大体积均匀稳定辉光放电是TEA CO₂激光器、高气压CO₂激光器、准分子激光器等快脉冲放电激励气体激光器实现高功率输出的前提，而紫外预电离技术是实现上述高压气体介质稳定体放电的重要技术手段。强烈的紫外辐射使放电区域气体分子发生电离，形成一定的初始电子密度，有助于形成大面积均匀放电，避免弧光放电的产生。有关CO2激光器的动力学过程研究表明，预电离产生的初始电子密度密切影响着激光器的极间放电的稳定性和光脉冲能量等重要参数。

现阶段采用电晕、电火花等放电技术手段产生紫外辐射。其基本原理分别为主放电电极中的阳极和阴极(或阴极和阳极)、以及主电极两侧的基于紫外发光源的预电离装置。当高压脉冲到达阴极(或阳极)时，基于紫外发光源的预电离装置先于主电极放电，产生高压火花放电或电晕，辐射出紫外光，辐照主放电电极间原子或分子发生雪崩式电离，在主放电电极间形成大量预电离电子，有助于形成主放电，实现大体积的辉光放电。辉光放电的持续时间主要由激光器储能电容的能量泄放时间决定，当储能电容能量释放完成，放电过程结束。现有技术中的缺点就是，预电离强度可控性不高、预电离强度分布不够均匀等问题。此外基于紫外发光源的预电离装置的高压放电会烧蚀预电离或主放电电极，同时会加速工作气体的分解，使得激光器寿命缩短，电晕和电火花等现行预电离方式还存在结构较复杂、装调要求高、绝缘要求高等技术问题。

公开内容

本公开的主要目的是提供一种基于紫外发光源的预电离装置旨在解决上述技术问题的至少之一。

为实现上述目的，本公开提供一种基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。

可选地，所述紫外发光源包括紫外LED，所述紫外LED靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。

可选地，所述紫外发光源包括紫外激光器，所述紫外激光器靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。

可选地，所述紫外激光器包括紫外LD，所述紫外LD靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。

可选地，所述紫外发光源包括紫外灯，所述紫外灯呈阵列靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm。

可选地，所述紫外发光源能够独立发射紫外光，放电区全部或部分区域能够获得由所述紫外光电离气体所产生的电子。

可选地，所述紫外发光源为独立封装，封装材料可采用石英、高硼玻璃等。

本公开提供的基于紫外发光源的预电离装置，包括阳极、阴极以及紫外发光源，所述紫外发光源靠近于放电区设置，距离放电区边缘＜50cm，所述紫外发光源发射紫外光，以使得放电区的气体被紫外光电离并释放出电子，改变放电区的电离度，有利于形成主放电。通过控制紫外发光源的照射强度和照射时间，可以对预电离强度及持续时间精准控制，有利于筛选更好的放电参数并提高激光的输出特性。

附图说明