[实用新型]CO2射频激光器的介质气体加速回流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种CO2射频激光器的介质气体加速回流装置，属于CO2激光器技术领域。

背景技术

中小功率射频CO2激光器具有装置紧凑、封离运转、免维护、成本低、调制特性优良、输出光束质量高、功率稳定性优异、运行可靠性高和使用寿命长等优秀性能，在材料加工，医疗外科和激光雷达等行业得到了广泛的应用。

CO2激光器的基本原理是，将混合介质气体放在光振荡器中，利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁产生激光。激光介质气体由CO2、N2和He三种气体按一定比例混合而成，混合介质气体气压接近于大气压。为实现重复频率运转，要求混合介质气体在激光器工作腔内循环流动，为得到稳定功率的激光输出，需要实现一定重复频率、均匀稳定的辉光放电，其中，混合介质气体在放电区的气流速度与流速分布均匀性是影响辉光放电稳定性的重要影响因素。由于激光器的体积有限，放电区是一个狭长的流道截面，流场中的气体没有充分发展的空间，各个位置几乎都是过渡流的状态，需要在有限的空间里尽可能使放电区的气流更加均匀，并减少机械和气流振动的影响。由此，需要一种能够提供混合介质气体的气体回流速度和流速均匀性的装置，保证激光器输出激光的稳定性。

实用新型内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的在于提供一种CO2射频激光器的介质气体加速回流装置，能够加速激光器在工作时的介质气体回流速度，提高流速均匀性，从而提高激光器输出功率的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过在激光放电腔内设置回流风扇，通过控制回流风扇调节介质气体的回流速度，提高流速均匀性，从而提高激光器输出功率的稳定性；

2、回流风扇设置于远离激光出光口的一侧，避免影响光路，提高介质气体的均匀稳定放电；

3、回流风扇设置为双轴或多轴变频风扇，保证气流在放电区的均匀性，同时气流在风扇进出口的动能损失小，实现气流运动稳定性；

4、回流风扇的叶片由高强铝合金材料制成，强度高，质量轻，能够满足风扇的高效、高速、小型化要求，且机械振动少，对气流的扰动小，能够获得振动极小的稳定运行；

5、本实用新型结构简单，成本低，能够有效延长激光器的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的CO2射频激光器的左视图。

图3是本实用新型的CO2射频激光器的右视图。

图4是本实用新型一具体实施例中的回流风扇的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-3所示，CO2射频激光器包括激光放电腔及控制电路，密闭的激光放电腔由上框板1、下框板2、左框板8、右框板9及两侧端板3、4围构而成，两个相对设置的射频电极板5、6通过两侧端板3、4固定于激光放电腔内部，两个射频电极板5、6的相对侧设置放电电极51、61，两放电电极51、61之间形成介质气体放电区。上述CO2射频激光器的结构已属现有技术，本实用新型不进行详细说明。

如图1、4所示，本实用新型公开的CO2射频激光器的介质气体加速回流装置，是于激光放电腔内设置回流风扇7，控制电路的变频控制输出端与回流风扇的控制端相连接，激光器在激发状态下，通过控制电路控制回流风扇实现变频控制调节介质气体的流速。

回流风扇7通过固定座71固定于其中一射频电极板5的支撑结构上，且回流风扇7设置于远离激光出光口10的一侧，避免影响激光光路，回流风扇的主轴的中心距离较近的端板(图1中的端板4)的距离小于射频电极板长度的1/5。

为提高介质气体的流动均匀性，回流风扇7设置为双轴或多轴变频风扇，多个回流风扇沿垂直于光路的方向设置。回流风扇的转速要求在0～2000转/min，通过变频控制调节介质气体的流动性，在激光放电腔内控制介质气体的流速为0～15L/min，保证介质气流的流动均匀性，同时气流在回流风扇进出口的动能损失小，实现气流运动的稳定性。

回流风扇的叶片由高强度铝合金材料制成，如7075铝，其强度高，质量轻，能够满足风扇的高效、高速、小型化要求，且机械振动少，对气流的扰动小，能够获得振动极小的稳定运行。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。