专利名称：射频板条CO<sub>2</sub>激光器光闸系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频板条CO2激光器，具体地说是一种射频板条CO2激光器光闸系统，属于激光器技术领域。
背景技术：
激光器光闸是对激光器光束输出进行开放和关闭控制。在不同类型的激光器及激光应用中都有很重要的作用，是激光器的重要组成部件。激光器光闸主要是由改变光路的全反镜，用于接收激光的带冷却系统的吸收体和全反镜的传动装置组成。激光器光闸设计的关键是在全反镜传动装置的灵敏性和稳定性，吸收体的热转换效率。其中全反镜的传动装置的灵敏性主要取决驱动的性能，稳定性主要取决于能否有效的抵抗外部环境的干扰。吸收体的热转换效率主要取决于光束进入吸收体的状态，吸收体的内部结构设计和冷却系统的设计。目前还并没有专门用于高功率CO2板条激光器的光闸，其他现有激光器的光闸设计普通存在抗干扰能力小，稳定性差，设计复杂不利于维护，热转换效率低，激光光束逸出吸收体等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种传动灵敏稳定，装配简单，易于维护，热转换效率高，能适应不同环境和有效阻止激光束在吸收体的逸出的射频板条CO2激光器光闸系统。为了解决上述技术问题，本发明的射频板条CO2激光器光闸系统，包括减压阀、电磁阀、两位五通换向阀、带有气动控制系统的全反镜以及位于全反镜光路上的吸收体，减压阀的出口与电磁阀的进气口连接，电磁阀的出气口与两位五通阀的进气口连接并能控制两位五通阀的开气、闭气；全反镜上连接有可驱动全反镜往复运行的气缸，两位五通阀的两个出气口与气缸的两个气孔连接，气缸推动全反镜进入光路后可将激光光束反射进入吸收体内。所述全反镜上设置有一个进行散热的水冷系统，冷却水从进水口进入和出水口流出经过水冷系统的水冷通道对全反镜进行冷却。所述吸收体上设置有一个进行散热的水冷系统,冷却水从进水口进入和出水口流出经过水冷系统的水冷通道对吸收体进行冷却。本发明的优点在于:
由于设置的减压阀、电磁阀、两位五通换向阀、通过设置的三种阀门控制全反镜，由此设置与现有技术相比，具有如下优点:
1、具有传动灵敏、稳定，可控的特性，用减压阀控制气体压力，可以根据全反镜的重量和使用情况实时的调节传动的速度；
2、适应性强，能适应不同的工作环境；
3、装配简单、易于维护，热转换效率高，能有效的阻止激光束在吸收体的逸出；
4、由几个不同单元组成一个光闸系统，维护成本降低。
图1为本发明射频板条CO2激光器光闸系统的系统不意 图2为本发明中的减压阀结构示意 图3为本发明中的电磁阀未通电状态示意 图4为本发明中的两位五通换向阀未通电状态示意 图5为本发明中的全反镜结构示意 图6为本发明中的吸收体结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，对本发明的射频板条CO2激光器光闸系统作进一步详细说明。如图1所示，本发明的射频板条0)2激光器光闸系统，包括恒压控制装置，导向装置和能量吸收装置，恒压控制由减压阀I完成，减压阀的出口 6与电磁阀的进气口 7连接，电磁阀的出气口 8与两位五通阀的进气口 9连接并能控制两位五通阀的开气、闭气；气动控制系统的全反镜4上连接有可驱动全反镜往复运行的气缸10，两位五通阀的两个出气口 11分别与气缸的两个气孔12连接控制全反镜4的导向，全反镜与光束方向成45度，还设置有一个位于全反镜光路上的吸收体5，气缸10推动全反镜4进入光路后可将激光光束反射给能量吸收装置即吸收体从而完成截断激光的工作。如图2所示，减压阀I是靠进气口的节流作用减压，靠膜片15上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压；调压弹簧16即可使输出压力在一定范围内改变，压力为Pl的压缩空气，由左端输入经阀口节流后，压力降为P2输出，P2的大小可由调压弹簧16进行调节；顺时针旋转旋钮，压缩调压弹簧16及膜片15使阀芯17下移，增大阀口的开度使P2增大；若反时针旋转旋钮，阀口的开度减小，P2随之减小；若Pl瞬时升高，P2将随之升高，使膜片15气室内压力升高，在膜片15上产生的推力相应增大，此推力破坏了原来力的平衡，使膜片15向上移动，有少部分气流经溢流孔、排气孔排出，在膜片15上移的同时，因复位弹簧27的作用，使阀芯17也向上移动，关小进气阀口，节流作用加大，使输出压力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本又回到原来值，若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片下移，阀芯随之下移，进气阀口开大，节流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。如图2、图3所示，高压气体连接减压阀进口从出口 6出来变成低压恒压气体，出口 6与电磁阀进气口 7连接，电磁阀2是依靠供电线圈产生的电磁力驱动活动铁芯使阀瓣启闭的阀门。通电前，阀门处于常闭状态，通电后电磁力驱动活动铁芯，使阀门立即开启，电磁阀能反映迅速，结构小巧，价格低廉，同时能有效的防止工作气体的泄露，使用安全。如图3、图4所示，电磁阀出气口 8连接两位五通阀的进气口 9，控制两位五通阀的开气、闭气。两位五通阀具有结构紧凑、换向灵活、工作可靠、无噪音、无污染。两位五通阀的进气方向由自带的电磁阀控制，方便操作，同时，选用的两位五通阀设有手动操纵按钮，供调试或紧急情况时使用。如图5所示，全反镜4上设置有冷却水从进水口 18进入和出水口 19流出经过水冷系统的水冷通道对全反镜4进行冷却。通过冷水的流动达到冷却的目的。气缸的两个气孔12与两位五通阀的出气口 11分别连接，通过不同气孔从活塞两侧交替供气，在两个方向上分别输出力使汽缸作直线往返运动；全反镜4通过全反镜底座20与导轨21连接，气缸活塞杆22通过连接杆23与全反镜底座20连接，气缸活塞在两个气孔12的分别作用下往返运动，带动全反镜底座20在导轨21上做往返直线运动，全反镜底座20带动固定在全反镜底座20上的全反镜4往返运动，达到切入和离开光路的目的。气缸和导轨固定在设备24上。整个系统中气缸的运动速度可以很方便的通过调节进气压力来实时调节，同时气缸的成本较低，易于维护。全反镜带有冷却系统，冷却系统能有效的防止反射镜过热而造成的损坏，提高部件的使用寿命和使用安全。带水冷系统的吸收体如图6所示，气缸10推动全反镜4进入光路将激光光束反射进入带水冷系统的吸收体5内，
吸收体整体结构为一个空心圆柱体25，空心圆柱体25内部有一个实心圆锥体26。当光束射入空心圆柱体25内部后到达圆锥体26，圆锥体26的角度经过设计使深入锥体的光束多次反射而不逸出圆柱体25外部。吸收体5由紫铜加工而成，热导率好。同时外部加工深螺纹增加散热面积，内部加工细螺纹，激光功率过大的时候可在内部加入铝制器件增加散热能力，吸收体5上设置有一个进行散热的水冷系统，冷却水从进水口 13进入和出水口14流出经过水冷系统的水冷通道对吸收体5进行冷却。使用时，高压气体首先经过减压阀1，减压阀I能够保持光闸系统的稳定，能根据实时的工作情况进行气压的调节，高压气体通过减压阀成为低恒压气体，从而使电磁阀寿命的导延长，电磁阀作为光闸系统的总控制，电磁阀后面连接的两位五通阀，两位五通阀后面连接带传动系统和水冷系统的全反镜，两位五通阀带有气压调节装置，能方便的对全反镜的运动速度即灵敏度进行调节，通过两位五通阀和全反镜下气缸的进气方向，控制全反镜的切入和离开激光输出光路，由此使全反镜切入和离开光路由气缸推动全反镜在直线导轨上运动来实现。气缸的运动速度通过两位五通阀和减压阀来控制。全反镜上还带有冷却系统，避免发射机过热带来的影响。吸收体的螺纹设计使散热更加充分，锥体的设计能使射入的激光光束不逸出，同时也增大了散热面积。
权利要求
1.一种射频板条CO2激光器光闸系统，其特征在于:包括减压阀(I)、电磁阀(2)、两位五通换向阀(3)、带有气动控制系统的全反镜(4)以及位于全反镜光路上的吸收体(5)，所述减压阀的出口(6)与电磁阀的进气口(7)连接，所述电磁阀的出气口(8)与两位五通阀的进气口(9)连接并能控制两位五通阀的开气、闭气；所述全反镜(4)上连接有可驱动全反镜往复运行的气缸(10)，所述两位五通阀的两个出气口(11)分别与气缸的两个气口(12)连接，所述气缸(10)推动全反镜(4)进入光路后可将激光光束反射进入吸收体(5)内。
2.按照权利要求1所述的射频板条CO2激光器光闸系统，其特征在于:所述全反镜(4)上设置有一个进行散热的水冷系统，冷却水从进水口(18)进入和出水口(19)流出经过水冷系统的水冷通道对全反镜(4)进行冷却。
3.按照权利要求1所述的射频板条CO2激光器光闸系统，其特征在于:所述吸收体(5)上设置有一个进行散热的水冷系统，冷却水从进水口(13)进入和出水口(14)流出经过水冷系统的水冷通道对吸收体(5)进行冷却。
全文摘要
本发明公开了一种射频板条CO2激光器光闸系统。它包括减压阀、电磁阀、两位五通换向阀、带有气动控制系统的全反镜以及位于全反镜光路上的吸收体，减压阀的出口与电磁阀的进气口连接，电磁阀的出气口与两位五通阀的进气口连接并能控制两位五通阀的开气、闭气；全反镜上连接有可驱动全反镜往复运行的气缸，两位五通阀的两个出气口与气缸的两个气孔连接，气缸推动全反镜进入光路后可将激光光束反射进入吸收体内。其优点在于传动灵敏、稳定，可控，可实时的调节传动的速度；适应性强，能适应不同的工作环境；装配简单、易于维护，热转换效率高，能有效的阻止激光束在吸收体的逸出；由几个不同单元组成一个光闸系统，维护成本降低。
文档编号H01S3/02GK103117500SQ20131003123
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者吴益, 肖龙胜, 邓前松 申请人:江苏益林金刚石工具有限公司, 华中科技大学