专利名称：一种激光外光路用环形风幕的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高功率ニ氧化碳激光器技术领域，尤其涉及激光器应用系统外光路传输技术领域。
背景技术：
高功率ニ氧化碳激光器输出激光光束具有模态优良、发散角小、能量密度高、波长近红外波段等优点，被广泛的应用于各种激光加工领域。随着激光加工技术和领域的不断扩展，激光光束必须经过较长的光路传输到工作台面。较高能量激光在大气中传输时，其一小部分能量被大气中的水蒸气、ニ氧化碳等分子或气溶胶粒子吸收，导致传输路径上的空气被加热，使气体介质的密度和折射率发生变化，产生负透镜效应，从而造成激光束的畸变和发散，降低激光能量密度，严重时大大降低激光加工效率，甚至使得整个系统无法工作。而对于激光光束与外光路中传输介质相互作用对光束质量影响的研究报道较少，针对这些影响提出解决技术方案的更少。现有应用的外光路系统只是将激光光束在直径很小的密闭 管道内传输，因为外光路管道与外界热隔离，所以在激光光束传输时，夕卜光路直径越小，夕卜光路管道内因介质热效应对光束质量影响越強烈。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种激光外光路用环形风幕，密封串接在外光路管道中。洁净、干燥的冷气体经过环形风幕在外光路管道内形成径向均匀的风幕，对管道内横向切变气流进行冷却，及时带走因激光与介质作用产生的热量，在外光路管道直径较小的情况下，也使得管道内介质密度均匀，降低介质折射率变化程度，阻止负透镜效应。通过调节进气流量，使得管道内保证一定程度正压，阻止外界有害颗粒杂质进入外光路系统内，对外光路光学元件造成污染。本实用新型的目的是这样能实现的一种激光外光路用环形风幕，包括连接在外光路管道上的进气法兰和导流法兰，在所述的进气法兰上设置有进气ロ，其特征在干在所述的进气法兰与导流法兰之间还设置有ー环形腔，该环形腔具有一气体进口和气体出ロ，所述的气体出ロ为环形狭缝，所述的进气ロ与所述的气体进ロ连通，所述的气体出口与所述的外光路管道连通。在所述的进气法兰上还设置有一锥形导流面，该锥形导流面位于所述的气体出ロ上。在所述的导流法兰上设置有导流板，在导流板与进气法兰的内表面之间形成所述的环形狭縫。在所述的环形狭缝前端还设置有一锥形导流腔。有益效果由于采用上述结构，洁净、干燥、冷却的气体经激光外光路用环形风幕，使得气体在外光路管道内形成环形集束风幕，有效地对外光路管道内横向切变气流进行冷却，及时带走因激光与介质作用产生的热量，在外光路管道直径较小的情况下，也使得管道内介质密度均匀，降低介质折射率变化程度，阻止负透镜效应。通过调节进气流量，使得管道内保证一定程度正压，阻止外界有害颗粒杂质进入外光路系统内。本实用新型结构简单，具有制作エ艺简单、便于拆装等优点，易于推广和使用。
以下结合附图
对本实用新型进行详述图I是本实用新型激光外光路用环形风幕结构剖面图；图2是图I的A部放大示意图。其中1、导流法兰，2、进气法兰，3、外光路管道，4、调节阀，5、螺钉，6、密封圏，7、环形腔，8、环形狭縫，9、锥形导流面，10、导流板，11、锥形导流腔。
具体实施方式
从图I中可以看出进气法兰2过渡配合套入导流法兰I的一端，导流法兰的另一端经密封圈6接入外光路管道3，并用螺钉5固定，进气法兰的另一端经密封圏6接入外光路管道3，进气法兰2侧面进气接ロ接入调节阀4。导流法兰轴向套入进气法兰，其间过渡配合，导流法兰内环形导流板外壁与进气法兰内壁形成环形腔，环形腔的厚度大于导流法兰内环形导流板边缘与进气法兰内壁之间形成的环形夹缝8的宽度，其中环形狭缝8的宽度为l_3mm。进气法兰一端为导流法兰固定台阶，固定台阶内侧为内径大于导流法兰导流板外径，长度大于导流法兰导流板的圆柱腔，在圆柱腔的侧面有进气ロ。其另一端带密封槽和固定外光路管道固定台阶，其台阶厚度与外光路管道厚度一致，圆柱腔内沿与外光路固定台阶内沿间经过多次直径渐小的变径，变径之间通过锥面过渡。导流法兰其一端带密封槽和固定外光路管道台阶，侧面非密封槽处有多个螺纹孔，用于固定外光路管道，另一端为环形导流板。在工作时，洁净、干燥、冷却的气体经调节阀4进入由导流法兰I与进气法兰2形成的环形腔内，从导流法兰I的导流板与进气法兰I的内壁形成的环形狭缝流出，使得气体流速増加，在进气法兰内壁锥面导流下形成环形集束风幕。有效地对外光路管道内横向切变气流进行冷却，保证外光路管道内介质温度均匀、密度均匀和一定的正压。
权利要求1.一种激光外光路用环形风幕，包括连接在外光路管道上的进气法兰和导流法兰，在所述的进气法兰上设置有进气ロ，其特征在于在所述的进气法兰与导流法兰之间还设置有ー环形腔，该环形腔具有一气体进口和气体出ロ，所述的气体出ロ为环形狭缝，所述的进气ロ与所述的气体进ロ连通，所述的气体出ロ与所述的外光路管道连通。
2.根据权利I要求所述的激光外光路用环形风幕，其特征在于在所述的进气法兰上还设置有一锥形导流面，该锥形导流面位于所述的气体出口上。
3.根据权利I或2要求所述的激光外光路用环形风幕，其特征在于在所述的导流法兰上设置有导流板，在导流板与进气法兰的内表面之间形成所述的环形狭縫。
4.根据权利3要求所述的激光外光路用环形风幕，其特征在于在所述的环形狭缝前端还设置有一锥形导流腔。
5.根据权利3要求所述的激光外光路用环形风幕，其特征在于所述的环形狭缝的宽度为l_3mm。
专利摘要本实用新型公开了一种激光外光路用环形风幕，包括连接在外光路管道上的进气法兰和导流法兰，在进气法兰上设置有进气口，在所述的进气法兰与导流法兰之间还设置有一环形腔，该环形腔具有一气体进口和气体出口，气体出口为环形狭缝，进气口与所述的气体进口连通，气体出口与所述的外光路管道连通。气体经激光外光路用环形风幕，使得气体在外光路管道内形成环形集束风幕，有效地对外光路管道内横向切变气流进行冷却，及时带走因激光与介质作用产生的热量，在外光路管道直径较小的情况下，也使得管道内介质密度均匀，降低介质折射率变化程度，阻止负透镜效应。本实用新型结构简单，具有制作工艺简单、便于拆装等优点，易于推广和使用。
文档编号H01S3/041GK202602074SQ20122017857
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者杨和逸, 詹硕平, 刘建华, 潘济堂, 庆祖林, 陈小伟, 陈朝辉 申请人:南京东方激光有限公司