Газовый лазер с воздушным охлаждением Советский патент 1992 года по МПК H01S3/41 

Yri

Использование: охлаждение газовых лазеров. Сущность изобретения: газовый лазер содержит разрядную трубку 1 и установленные на ней ребра 2 воздушного радиатора. Ребра радиатора размещены внутри кожуха 3, выполненного в виде дозвукового сопла. Профиль ребер 2 совпадает с профилем сопла, что улучшает эффективность охлаждения. 2 ил.

-ЕЕЕ

Фие.7

Ё

}

м м f

VI VI

СО 00

ы о

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании ионных лазеров на инертных газах с воздушным охлаждением.

Известен газовый лазер с воздушным охлаждением, содержащий разрядную трубку, вентилятор и радиатор, выполненный R виде расположенных перпендикулярно к трубке и скрепленных между собой ребер. Известный лазер обладает большей стабильностью оси диаграммы направленности пучка лазерного излучения, т. к. предотвращается вибрация под действием потока охлаждающего воздуха. Однако конструкция радиатора не обеспечивает даль- нейшего повышения мощности излучения из-за неэффективного охлаждения участков разрядной трубки, расположенных по другую сторону от вентилятора.

Наиболее близким по технической сущ- ности является известный газовый лазер с воздушным охлаждением, содержащий разрядную трубку с радиатором, выполненным в виде продольно расположенных, в два яруса по радиусу трубки ребер, вентилятор и кожух для ограничения сечения потока воздуха. Известный лазер обладает большей мощностью излучения, т. к. обеспечивает более эффективный отвод тепла от разрядной трубки, в которой горит сильноточный газовый разряд.

Недостаток известного лазера заключается в большом сопротивлении потоку системы охлаждения, что требует увеличения мощности вентилятора. Кроме того, в этой конструкции работают внешние части ребер, т. к. поток не проникает в промежутки между ребрами вблизи капилляра.

Целью изобретения является увеличение мощности излучения лазера.

На фиг. 1, 2 представлена схема лазера.

Лазер включает в себя разрядную трубку 1, на которой закреплены поперечные ребра 2 радиатора, выполненные в виде пластин. К ребрам 2 радиатора прикреплен ограничительный кожух 3, который выполнен в виде дозвукового сопла с плавными переходами.

Рзбра радиатора выполнены по форме продольного сечения кожуха 3. Вентилятор 4 расположен перед входным отверстием большей площади кожуха 3. Поток воздуха от вентилятора направлен вверх, что позволяет использовать тягу, возникающую в кожухе при работе лазера. Более узкое прямоугольное отверстие сопла-кожуха 3 является выходным.

Устройство работает следующим образом.

Зажигается разряд в трубке 1, и выделяющаяся в разрядной трубке 1 мощность отводится пластинками 2 радиатора, которые имеют надежный тепловой контакт с поверхностью разрядного капилляра трубки. Вентилятор 4 гонит воздух во входное отверстие ограничительного сопла-кожуха 3, которое направляет его на пластины 2 радиатора. Узкая часть сопла направляет поток воздуха на части пластин 2, расположенные за капилляром, т. е. со стороны выходного отверстия сопла. В случае изготовления кожуха в виде прямоугольной коробки (а не в виде предлагаемого сопла) образуется зона завихрений, где эффективность обдува пластин резко уменьшается.

Конструкция лазера с ограничительным соплом-кожухом позволяет значительно уменьшить эту зону, а, следовательно, более эффективно использовать поверхность пластин 2.

Эксперименты показали, что мощность, рассеиваемая радиатором, выполненным с ограничиельным кожухом-соплом, возрастает на (25 - 30)%. Эффективность сопла- кожуха зависит от правильного выбора соотношения площадей сечений его входного и выходного отверстий. Экспериментально обнаружено, что отношение площади сечения входного отверстия к площади сечения выходного отверстия должно не превышать 3.

Формула изобретения Газовый лазер с воздушным охлаждением, содержащий разрядную трубку, ребра радиатора, установленные на разрядной трубке, внутри ограничительного кожуха, и средство прокачки воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности излучения, часть кожуха выполнена в виде дозвукового сопла, на входе которого размещена разрядная трубка перпендикулярно профилю сопла, ребра радиатора установлены перпендикулярно оси разрядной трубки, а профили частей ребер, расположенных внутри сопла, повторяют профиль сопла.

НИ

Фиг.2