一种预电离结构的制作方法

本技术涉及激光器预电离结构领域，尤其涉及一种预电离结构。

背景技术：

1、气体激光器的激光脉冲能量大小主要依赖气体介质的预电离程度，也就是依赖放电初始阶段时电子浓度的强度和分布。电晕预电离和火花预电离这两种方案是目前最常用的预电离方案。其中电晕预电离结构产生的初始电子浓度不足，无法进行大面积辉光放电；火花预电离能够产生较高强度的初始电子浓度，常用于大面积辉光放电。

2、目前的火花预电离结构是在电极长度方向两端布置一定数量的火花针，同时火花针一侧布置平行于电极的预电离金属条。火花针与预电离金属条之间留有一定的气体间隙。预电离时，火花针与预电离金属条之间产生自由火花放电。但是由于火花针与金属条之间具有气体间隔，放电不稳定，均匀性交叉，导致激光能量稳定性很难提高。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中缺乏高品质预电离结构的缺陷，本实用新型提出了一种预电离结构，火花棒与预电离金属件之间通过绝缘垫形成沿面爬电通道，从而实现在大面积、高重复率需求下高均匀性辉光放电。

2、本实用新型采用以下技术方案：

3、一种预电离结构，包括顶板、绝缘框、底板、阴极电极和阳极电极；顶板和底板分别设置在绝缘框上下两侧，三者配合形成密封腔体；阴极电极设置在顶板内侧并与顶板导电连接，阳极电极设置在底板内侧并与底板导电连接；阴极电极和阳极电极位置相对；顶板通过放电电容接地，底板直接接地；

4、阴极电极两侧分别设有一组火花棒，火花棒贯穿顶板并与顶板绝缘；阴极电极两侧分别设有预电离金属件，预电离金属件的顶端连接顶板，预电离金属件的底端朝向阴极电极延伸并形成导引部，导引部上设有绝缘垫；

5、同一组火花棒的下端均抵靠位于阴极电极同一侧的绝缘垫。

6、优选的，顶板上设有上下贯穿顶板的绝缘介质管，火花棒穿过绝缘介质管设置。

7、优选的，预电离金属件采用l型结构。

8、优选的，绝缘垫上设有从火花棒向阴极电极延伸的导向槽。

9、优选的，位于阴极电极同一侧的火花棒分布在同一条直线上；火花棒在对应的绝缘垫上的投影均位于导向槽分布区域内。

10、优选的，绝缘垫厚度为1～5毫米，导向槽深度为10～60微米

11、优选的，火花棒的直径为0.2～2毫米。

12、优选的，一组火花棒的数量为70～80，组内相邻火花棒之间的间距为20～25毫米。

13、优选的，绝缘介质管壁厚为1毫米。

14、优选的，火花棒采用不锈钢火花棒或者黄铜火花棒；绝缘介质管采用陶瓷材质或者聚四氟乙烯材质。

15、本实用新型的优点在于：

16、(1)本实用新型中，在火花棒和预电离金属件之间设置绝缘垫，火花棒顶紧绝缘垫，火花棒产生的放电火花沿着绝缘垫爬电至预电离金属件，提升了爬电均匀性。

17、(2)本实用新型中，在绝缘垫上设置导向槽对初始电子进行导向，进一步提升了爬电均匀性。导向槽的分布横跨对应侧的所有火花棒，保证了对一组火花棒放电的整体导电，保证放电均匀。

18、(3)本实用新型中，采用较细的火花棒，提升了火花棒的数量并减小了间距，从而提高了火花放电的初始电子浓度，实现了一种电子浓度高且放电均匀的预电离结构。

19、(4)本实用新型中，通过l型的预电离金属件托承绝缘垫，预电离金属件和火花棒从两侧夹持绝缘垫，似的火花棒可顶紧绝缘垫，为绝缘垫对电子进行导向提升了可靠性。

20、(5)本实用新型中，采用绝缘介质管隔离火花棒和顶板，似的火花棒的安装便捷可靠；绝缘介质管的厚度为1毫米，保证了绝缘可靠性。

技术特征：

1.一种预电离结构，其特征在于，包括顶板(3)、绝缘框(6)、底板(11)、阴极电极(7)和阳极电极(8)；顶板(3)和底板(11)分别设置在绝缘框(6)上下两侧，三者配合形成密封腔体；阴极电极(7)设置在顶板(3)内侧并与顶板(3)导电连接，阳极电极(8)设置在底板(11)内侧并与底板(11)导电连接；阴极电极(7)和阳极电极(8)位置相对；顶板(3)通过放电电容(10)接地，底板(11)直接接地；

2.如权利要求1所述的预电离结构，其特征在于，顶板(3)上设有上下贯穿顶板(3)的绝缘介质管(2)，火花棒(1)穿过绝缘介质管(2)设置。

3.如权利要求1所述的预电离结构，其特征在于，预电离金属件(4)采用l型结构。

4.如权利要求1所述的预电离结构，其特征在于，绝缘垫(5)上设有从火花棒(1)向阴极电极(7)延伸的导向槽(50)。

5.如权利要求4所述的预电离结构，其特征在于，位于阴极电极(7)同一侧的火花棒(1)分布在同一条直线上；火花棒(1)在对应的绝缘垫(5)上的投影均位于导向槽(50)分布区域内。

6.如权利要求4所述的预电离结构，其特征在于，绝缘垫(5)厚度为1～5毫米，导向槽(50)深度为10～60微米。

7.如权利要求6所述的预电离结构，其特征在于，火花棒(1)的直径为0.2～2毫米。

8.如权利要求7所述的预电离结构，其特征在于，一组火花棒(1)的数量为70～80，组内相邻火花棒(1)之间的间距为20～25毫米。

9.如权利要求7所述的预电离结构，其特征在于，绝缘介质管(2)壁厚为1毫米。

10.如权利要求1所述的预电离结构，其特征在于，火花棒(1)采用不锈钢火花棒或者黄铜火花棒；绝缘介质管(2)采用陶瓷材质或者聚四氟乙烯材质。

技术总结
本技术涉及激光器预电离结构领域，尤其涉及一种预电离结构，其包括顶板、绝缘框、底板、阴极电极和阳极电极；阴极电极两侧分别设有一组火花棒，火花棒贯穿顶板并与顶板绝缘；阴极电极两侧分别设有预电离金属件，预电离金属件的顶端连接顶板，预电离金属件的底端朝向阴极电极延伸并形成导引部，导引部上设有绝缘垫；同一组火花棒的下端均抵靠并顶紧位于阴极电极同一侧的绝缘垫。本技术中，在火花棒和预电离金属件之间设置绝缘垫，火花棒顶紧绝缘垫，火花棒产生的放电火花沿着绝缘垫爬电至预电离金属件，提升了爬电均匀性。

技术研发人员：游利兵,方晓东,王宏伟
受保护的技术使用者：深圳盛方科技有限公司
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/13