[发明专利]封离式同轴内循环TEA二氧化碳激光器

说明书

本发明涉及一种激光器，特别是一种气体同轴内循环TEACO₂激光器。

已有的内循环TEACO₂激光器采用气体垂直光轴流动的内循环系统（GB2098389专利）。为了保证在整个放电空间气流的均匀，管内设置了五个风机，安装了复杂的导流装置，使该器件体积大，结构复杂，因而难以实现紧凑的真空气密性封装。

本发明的目的是要提供一种结构紧凑的小型封离式同轴内循环TEACO₂激光器。

本发明采用自由电位板电晕顶电离技术。预电离电极与主放电电极之间采用云母片隔离，使其处于自由电位，三者固定在一对有通光孔的支撑块上，组成一个封闭的放电整体。这种结构自然形成了轴向气流通道。激光管内装有一个离心风机和导流管。离心风机由驱动机构驱动。导流管轴向安放在放电整体与离心风机之间，它与轴向气流通道组成同轴气体循环内通道。该放电整体通过放置在四周的云母垫层支撑在玻璃外壳上，对玻璃外壳打点固定。玻璃外壳与循环内通道的外壁构成气体同轴循环外通道。

该导流管一端为方形，与陶瓷支撑块相连;另一端为圆形，与离心风机进气口相吻，中间鼓起处放置反射镜及调节架。

该调节架由三条筋固定在导流管的内侧，而导流管又由另外三条筋固定在外壳上。

该驱动机构是由放置在激光器外边的电动机和放置在管内的一对平面多极磁体以及轴向离心风机组成。

该激光器外壳由两部分组成，放电整体外侧为玻璃壳，离心风机外侧为无磁金属壳，二者之间通过可伐过渡段封接而成。

本发明由于在TEACO₂激光器中采用气体同轴内循环，因而体积小，结构简单，便于实现真空气密性封装;由于驱动电机在管外，故可减少因电机引起的杂质污染，有利于提高激光器的工作寿命，另外由于激光器内采用轴向气流流动，所以只用一个风机就能够获得放电区均匀而平稳的气流。当风叶以6000转/分转时，气体流动速度为15米/秒。该激光器在10-30HZ工作频率下能稳定工作，可作为动目标测距系统的光源。

本发明的具体结构由以下附图作进一步说明。

图1是本发明的激光管及气体内循环系统剖面图。

图2是图1A-A横向剖面图。

主放电电极〔1〕按Chang氏剖面设计（TheReviewofScientificInstruments，Vol.44，No.4，PP.405-407，1973），在其两侧放置一对云母片〔2〕，云母片〔2〕的另一侧放置一对预电离板〔3〕，三者固定在一对中间开有方孔的陶瓷支撑方块〔4、5〕上，从而组成一个封闭的放电整体，该放电整体通过安置在四周的云母垫层〔6〕支撑，并在玻璃外壳〔7〕上打点固定，陶瓷支撑块〔5〕通过导流管〔26〕与离心风机〔8〕相连。导流管〔26〕由可切削微晶玻璃制成，其方形端与陶瓷支撑块〔5〕相连，圆形端与离心风机〔8〕进气口相吻。挡风板〔9〕位于风叶后侧，迫使从风叶流出的气体经同轴外通道返回。圆柱形的多极内磁体〔10〕与由导磁材料作的外套〔11〕，通过转轴〔12〕和离心风机〔8〕相连。转轴〔12〕通过轴承支架〔13〕固定在金属外壳〔14〕上，同样形式的外磁体〔15〕连接在电机〔16〕上，内外磁体〔10、15〕平行放置通过端板〔17〕实现磁耦合，端板〔17〕由厚度为1mm的非磁性材料制成，内外磁体之间距离控制在5mm之内。当电机〔16〕驱动外磁体〔15〕旋转时，通过磁力驱动内磁体〔10〕，从而使离心风机〔8〕旋转，驱使管内气体流动，由离心风机〔8〕的侧向出风口流出的气体，经过气流外循环通道和陶瓷支撑块〔4〕的中心孔，进入放电空间，然后流入导流管〔7〕，绕过镀金全反射镜〔18〕再进入离心风机中心进气口，完成气体在管内的同轴循环。