专利名称：直冷式阳极板的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及横流CO2激光器，特别一种适用于横流CO2激光器的管板式电极的直冷式阳极板。
背景技术：
横流气体CO2激光器中，直流气体放电电极结构一般采用针—板电极或管—板电极结构，比较简单实用。目前的管—板电极结构如图1所示，图中K是平行于阳极平面的通水阴极管，a是分立的阳极块列阵组成阳极，接正高压，P是预放电针。图1中的阳极板基本结构见图2，阳极板a是由若干块金属块1排列成一线并被固定在绝缘板4上；在金属块1的四周被填充耐高温的绝缘介质3，其顶面形成一个平面；在金属块1的底部与通水冷却的金属管5之间夹入一层耐高压的绝缘薄膜6，以解决阳极块的冷却和阳极块的高压绝缘问题。为了实现高压下大体积辉光放电，阳极a必须是由分立金属块列阵组成。
根据气体CO2激光的温度效应特性，由于放电过程中阳极a的加热将导致在阳极表面形成一个温度梯度场，直接影响到激活区的增益强度和分布。随着放电电流增加，阳极a表面温度递增，造成激光发生区缩小，输出功率下降，因此阳极a必需进行冷却。以往方法都采用间接冷却结构，见图2，由此带来下述缺点1)在阳极块1与水冷管5之间有一层绝缘纸6隔离高压，这就降低了热导率，使阳极表面温度较高；2)在使用中，经常会在阳极1与水冷管5之间发生电击穿，造成高压短路，影响激光器正常工作；3)制造工艺复杂，要求铜块1与水冷管5之间平面平整，不能有毛刺、尖角或硬颗粒物，否则在水冷管5与铜块1之间压紧时会压破绝缘纸造成高压短路，还要用环氧树脂封堵阳极块1之间通路等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，为横流CO2激光器管—板式电极提供一种直冷式阳极板，该阳极板能有效冷却阳极的表面温度，扩展激活区的有效增益分布范围，提高输出功率和电光转换效率，从根本上解决了阳极块的高压击穿问题，降低设备运转中的故障率。
本发明的技术解决方案如下一种用于横流CO2激光器管—板式电极的直冷式阳极板，由若干金属阳极块均匀排列嵌入耐高温绝缘介质中并固定在一绝缘底板上组成平板电极，每块金属阳极块有相应的电极引线相连，还包括冷却液，其特征在于所述的阳极块具有中空的冷却腔，该冷却腔有冷却液的进口和出口，每块阳极块冷却腔之间与绝缘连接管连通。
所述的阳极块的冷却腔两端同一侧开设所述的冷却液进口和出口，两相邻的阳极块冷却腔之间由绝缘弯曲的连接管与进口和出口密封相连，把所有阳极块串联起来。
所述的阳极块的冷却腔两端两侧分别开设所述的冷却液进口和出口，每一阳极块的冷却腔的进口通过绝缘连接管与冷却液进口总管(21)相连，而阳极块的出口则通过绝缘连接管与冷却液出口总管相连。
所述的阳极块的冷却腔两端分别开设冷却液进口和出口，每一阳极块的冷却腔的进口与前一阳极块的冷却腔的出口由绝缘直管连接管相连。
所述的冷却液是不良导体，如变压器油、电容器油或去离子水。
所述的冷却液通过泵实现强力封闭循环，通过热交换器把冷却液的热量带走，保持阳极板的低温状态工作。
本发明的技术效果经对比实验证明，本发明的直冷式阳极板能有效地冷却阳极的表面温度，扩展激活区的有效增益分布范围，提高输出功率和电光转换效率，从根本上解决了阳极块的高压击穿问题，降低了设备运转中的故障率。解决了上述背景技术的问题。
图1是已有的管板式放电电极结构示意2是已有管板式放电电极的间接冷却的阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。
图3是本发明实施例1-串联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。
图4是本发明实施例2-并联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。
图5是本发明实施例3-直联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。
图6是采用直冷式和间冷式两种阳极板下对激光输出功率影响的比较。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
本发明的直冷式阳极板是由金属阳极块1、绝缘连接管2、耐温绝缘介质3、绝缘固定底板4和电极引线(图中未示)所组成。
先请参阅图3，图3是本发明实施例1-串联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。由图可见，本发明直冷式阳极板是由若干块平面金属块即阳极块1排列而成，每块阳极块1中间是空的冷却腔11，该冷却腔11的两端同一侧有液体进口12和液体出口13，通过绝缘连接管2把所有阳极块1的冷却腔11依次串通起来，所述的绝缘连接管2是一种绝缘材料制作的空心管材，接头与铜块之间连接必须密封不漏气，所有通过连接管2连起来的阳极块1固定在绝缘板4上，再在绝缘板4上，在金属阳极块1四周与金属块1之间用耐温绝缘介质3填充，组成一平板电极，高电压通过引线加到每块阳极块1上。
图4是本发明实施例2-并联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。所述的阳极板是由若干块平面金属块即阳极块1排列而成，其特征每一阳极块1具有中空的冷却腔11，该冷却腔11的液体进口11和出口12置于金属块1的两端两侧，通过绝缘管2分别将每块阳极块1的进口11汇集到同一总进口管道21上，而每一阳极块1的出口12汇集到同一总出口管道22上，组成并联式冷却电极结构，其它利记博彩app和要求同实施例1，该电极结构的优点是每块电极温度基本一致。
图5是本发明实施例3-直联直冷式阳极板结构示意图，上图是剖视图，下图是俯视图。所述的阳极板是由若干块平面金属块即阳极块1排列而成，每块阳极块1具有中空的冷却腔11，并通过绝缘管2直接把阳极块1串联起来，组成直联直冷式电极结构，其要求绝缘管2与金属块1之间的封接，在温度变化下不会发生泄漏，其它利记博彩app和要求同实施例1本发明的冷却液体直接从金属阳极块1的内部流过，把放电过程中产生的热量带走，考虑到电极块1之间的绝缘要求，所述的冷却液的体电阻率必须很大(≥106Ω·cm)，可选择用变压器油、电容器油、去离子水等，流过电极块1的冷却液通过热交换把热量交给冷却水带走后，再通过泵返回电极块循环流动，以恒定电极温度。
本发明与已有技术的阳极板比较有下列优点1、阳极板中每一极块内部直接通冷却液冷却，冷却效率高，阳极金属表面温度低，扩大了激光介质的有效增益区。
2、省却了电极与水冷管之间的高压隔离，不存在高压击穿问题。
下面给出本发明的一个对比实验结果本发明在同一台HJ横流CO2激光器进行了比较试验，激光器的放电参数调整、光腔结构、充气比例、气压等条件都相同。阳极块的尺寸也一样为40×20mm，间距4mm，共计25块，所不同的是一种是间接水冷式阳极板，一种是直冷式阳极板，本实施例的直冷式阳极板是采用直联式的阳极板，内部通的冷却液是变压器油，通过齿轮泵实现油循环冷却电极。测试了它们的激光输出特性，结果见图6，图中●是直冷式阳极板放电时的输出激光功率特性，○是间冷式阳极板放电射的输出功率特性。可见直冷式阳极板的输出功率比间冷式的高，而且随着放电电流增大，输出功率的增加也增大，我们注意观察了输出光斑尺寸，发现直冷式的输出光斑尺寸也比间冷式的大，说明增益利用区扩大了。
权利要求
1.一种用于横流CO2激光器管—板式电极的直冷式阳极板，由若干金属阳极块(1)均匀排列嵌入耐高温绝缘介质(3)中并固定在一绝缘底板(4)上组成平板电极，每块金属阳极块(1)有相应的电极引线相连，还包括冷却液，其特征在于所述的阳极块(1)具有中空的冷却腔(11)，该冷却腔(11)有冷却液的进口(12)和出口(13)，每块阳极块(1)之间与绝缘连接管(2)连通。
2.根据权利要求1所述的直冷式阳极板，其特征在于所述的阳极块(1)的冷却腔(11)两端同一侧开设所述的冷却液进口(12)和出口(13)，两相邻的阳极块(1)之间由绝缘弯曲的连接管(2)与进口(12)和出口(13)密封相连，把所有阳极块(1)串联起来。
3.根据权利要求1所述的直冷式阳极板，其特征在于所述的阳极块(1)的冷却腔(11)两端两侧分别开设所述的冷却液进口(12)和出口(13)，每一阳极块(1)的进口(12)通过绝缘连接管(2)与冷却液进口总管(21)相连，而阳极块(1)出口(13)则通过绝缘连接管(2)与冷却液出口总管(22)相连。
4.根据权利要求1所述的直冷式阳极板，其特征在于所述的阳极块(1)的冷却腔(11)两端分别开设冷却液进口(12)和出口(13)，每一阳极块(1)的冷却液进口(12)与前一阳极块(1)的冷却液出口(13)由绝缘直管连接管(2)相连。
5.根据权利要求1所述的直冷式阳极板，其特征在于所述的冷却液为变压器油、电容器油或去离子水。
6.依照权利要求1和5所述的直冷式阳极板，其特制在于所述的冷却液通过泵实现强力封闭循环，通过热交换器把冷却液的热量带走，保持阳极板的低温状态工作。
全文摘要
一种用于横流CO
文档编号H01S3/038GK1588714SQ20041005407
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者归振兴, 沈华勤, 柳月英 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所