[实用新型]一种电泳脉冲金属蒸气激光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，尤其是涉及一种电泳脉冲金属蒸气激光装置。

背景技术

脉冲金属蒸气激光是激光领域中的一个重要分支，具有谱线丰富(从紫外到红外)、多种激励机制和较高的输出功率和效率等特点，被广泛应用在医疗、娱乐、材料处理、精密加工和科研等领域。传统的金属蒸气激光一般采用套管或隔环结构的放电管，把激光介质(金属或金属化合物)等间隔地放置在放电管的内壁，通过放电自加热获得产生激光所需的蒸气密度，其缺点是放电时输入电功率的变化和随机发生的对金属介质的放电而导致金属蒸气密度的变化和放电不稳，尤其对小口径和活泼性较强的碱土金属蒸气激光，经常发生光路被部分挡住和激光介质被快速消耗等问题，从而影响了激光器的工作效率、稳定性和输出特性。为解决上述问题，本实用新型设计了电泳脉冲金属蒸气激光系统，将激光介质放置在靠近阳极的储料侧管中，通过调节侧管外加热器的温度，可独立控制产生激光所需的最佳金属蒸气密度，再通过高频脉冲电场的电泳效应和气体缓慢流动方式，实现金属蒸气密度在放电激活区的均匀分布和激光的高效稳定运转，该系统已成功应用在电泳He-Sr⁺(Ca⁺)激光中，获得了近瓦级功率的复合激光和自终止激光的长期稳定运转。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电泳脉冲金属蒸气激光装置，

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

包括激光放电管、脉冲放电电路、温控仪和气体流量控制系统，其中：

1)激光放电管：包括两个窗口，两个真空连接管，两个冷凝泡，绕电热丝的储料侧管，刚玉内管，石英基管和两个放电电极；两个窗口与激光管两端分别用真空连接管连接，两个放电电极分别烧结在两端口径较大的石英基管上，绕有电热丝的储料侧管烧结在靠近阳极端的石英基管上，刚玉内管套在石英基管内，扩散冷凝管位于阴极一端的口径较大的石英基管上。

2)脉冲放电电路：包括直流高压源，充电电感，高频高压硅堆，闸流管，两个储能电容及旁路电感；直流高压源的一端分别与激光放电管一端的放电电极和闸流管与第一储能电容的接地端相连，第二储能电容与激光放电管另一端的放电电极相连，直流高压源的另一端经充电电感、高频高压硅堆与第一储能电容、第二储能电容串接点连接，高频高压硅堆的负极接闸流管阳极，旁路电感并接在两放电电极之间。

3)温控装置：包括保温铝套、绕有电热丝的储料侧管和带热电偶的温控仪；保温铝套与石英基管同轴放置，两端留有填充保温陶瓷纤维2～3厘米的间隙，热电偶放在储料侧管下端。

4)气体流量控制系统：包括高纯钢瓶缓冲气体，减压阀，进气针形阀，真空表，过滤器、抽气针形阀和真空泵；高纯钢瓶缓冲气体经减压阀，进气针形阀接激光放电管的一侧，进气针形阀上装有真空表；真空泵经抽气针形阀，过滤器接激光放电管的另一侧。

本实用新型具有的有益的效果是：

将激光介质放置在靠近阳极的储料侧管中，通过调节侧管外加热器的温度，可独立控制产生激光所需的最佳金属蒸气密度，再通过高频脉冲电场的电泳效应和气体缓慢流动方式，实现金属蒸气密度再放电激活区的均匀分布和激光的高效稳定运转。本实用新型具有放电稳定、避免挡住光路和放电通道和长期维持所需最佳金属蒸气密度等优点，已成功应用在电泳He-Sr⁺(Ca⁺)激光系统中，获得了近瓦级功率的复合激光和自终止激光的长期稳定运转。

附图说明

附图是本实用新型的结构原理示意图。

图中：1、窗口，2、真空连接管，3、冷凝泡，4、保温铝套，5、电热丝，6、温控仪，7、刚玉内管，8、石英基管，9、扩散冷凝管，10、过滤器，11、抽气针形阀，12、真空泵，13、进气针形阀，14、减压阀，15、高纯钢瓶缓冲气体(氦气或氖气)，16、真空表，17、放电电极，18、旁路电感，19、储能电容，20、储能电容，21、闸流管，22、高频高压硅堆，23、充电电感，24、直流高压源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图所示，本实用新型包括激光放电管、脉冲放电电路、温控仪和气体流量控制系统，其中：