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抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201310025067.6

申請日:

2013.01.23

公開號:

CN103107477B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01S 3/036申請日:20130123|||公開
IPC分類號: H01S3/036 主分類號: H01S3/036
申請人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
發明人: 李建; 彭金明; 詹敏; 陳根余; 陳燚; 高云峰
地址: 518000 廣東省深圳市南山區高新技術園北區新西路9號
優先權:
專利代理機構: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224 代理人: 何平
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310025067.6

授權公告號:

103107477B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2013.06.12|||2013.05.15

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法和系統。所述方法包括:檢測到所述驅動裝置關機后,控制所述真空泵繼續運行,并控制所述真空泵抽取所述諧振腔內的氣體;當檢測到抽取氣體使得諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且控制所述真空泵持續運行;當檢測到所述回充保護氣體使得所述諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制所述真空泵停止運行,其中,所述第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法和系統,通過抽氣延時提高了真空度,在充入保護氣體時輔以抽真空,有效抑制了油氣滲入諧振腔內,提高了氣體激光器的穩定性且延長了氣體激光器的使用壽命。

權利要求書

權利要求書一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,所述氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,所述真空泵與所述諧振腔相連通,所述驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動,所述方法包括以下步驟:
檢測到所述驅動裝置關機后,控制所述真空泵繼續運行,并控制所述真空泵抽取所述諧振腔內的氣體;
當檢測到抽取氣體使得所述諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且控制所述真空泵持續運行;
當檢測到所述回充保護氣體使得所述諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制所述真空泵停止運行,其中,所述第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。
根據權利要求1所述的抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,其特征在于,所述方法還包括步驟:
對所述驅動裝置、真空泵及所述諧振腔進行冷卻。
根據權利要求1所述的抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,其特征在于,所述驅動裝置為渦輪泵或羅茨泵。
一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,所述氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,所述真空泵與所述諧振腔相連通,所述驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動,其特征在于,所述系統包括:
控制模塊,用于在檢測到所述驅動裝置關機后,控制所述真空泵繼續運行,并控制所述真空泵抽取所述諧振腔內的氣體;
檢測模塊,用于檢測所述諧振腔內的氣壓,并將檢測的氣壓分別與第一預設氣壓和第二預設氣壓進行比較;
回充模塊,用于當檢測到抽取氣體使得所述諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且所述控制模塊還用于控制所述真空泵持續運行;
所述控制模塊還用于當檢測到所述回充保護氣體使得所述諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制所述真空泵停止運行,其中,所述第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。
根據權利要求4所述的抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,其特征在于,所述系統還包括:
冷卻模塊,用于對所述驅動裝置、真空泵及所述諧振腔進行冷卻。

說明書

說明書抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法
技術領域
本發明涉及激光設備領域,特別是涉及一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法。
背景技術
隨著大功率氣體激光器在切割、焊接、熔覆等領域的廣泛使用,國內外加工市場對大功率氣體激光器的需求逐年呈上升趨勢。在大批進口大功率氣體激光器涌入市場的同時,國產的大功率氣體激光器也逐漸崛起,其加工和使用性能已慢慢接近國外高水平。
激光器內部的核心部件,即諧振腔。諧振腔內的潔凈程度在很大程度上直接影響諧振腔的穩定性和使用壽命。氣體激光器(主要是快速軸流和快速橫流激光器)需要有羅茨泵或渦輪風機驅動工作氣體流動進行工作,而羅茨泵或渦流風機關停后,羅茨泵或渦流風機的潤滑油溫度很高,由于高溫,潤滑油揮發形成油氣,通過軸與泵體之間的縫隙進入諧振腔內,冷卻后沉積在諧振腔內部及光學鏡片上,長時間的油氣積累會導致諧振腔放電效果變差及光學系統損傷,嚴重影響了氣體激光器的穩定性和使用壽命。
發明內容
基于此,有必要提供一種能有效控制油氣污染,提高氣體激光器的穩定性和延長氣體激光器的使用壽命的抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法。
此外,還有必要提供一種能有效控制油氣污染,提高氣體激光器的穩定性和延長氣體激光器的使用壽命的抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統。
一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,其中,所述氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,所述真空泵與所述諧振腔相連通,所述驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動,所述方法包括以下步驟:
檢測到所述驅動裝置關機后,控制所述真空泵繼續運行,并控制所述真空泵抽取所述諧振腔內的氣體;
當檢測到抽取氣體使得所述諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且控制所述真空泵持續運行;
當檢測到所述回充保護氣體使得所述諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制所述真空泵停止運行,其中,所述第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。
在其中一個實施例中,所述方法還包括步驟:
對所述驅動裝置、真空泵及所述諧振腔進行冷卻。
在其中一個實施例中,所述驅動裝置為渦輪泵或羅茨泵。
一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,所述氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,所述真空泵與所述諧振腔相連通,所述驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動,所述系統包括:
控制模塊,用于在檢測到所述驅動裝置關機后,控制所述真空泵繼續運行,并控制所述真空泵抽取所述諧振腔內的氣體;
檢測模塊,用于檢測所述諧振腔內的氣壓,并將檢測的氣壓分別與第一預設氣壓和第二預設氣壓進行比較;
回充模塊,用于當檢測到抽取氣體使得所述諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且所述控制模塊還用于控制所述真空泵持續運行;
所述控制模塊還用于當檢測到所述回充保護氣體使得所述諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制所述真空泵停止運行,其中,所述第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。
在其中一個實施例中,所述系統還包括:
冷卻模塊,用于對所述驅動裝置、真空泵及所述諧振腔進行冷卻。
上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法和系統,通過在關閉驅動裝置后,控制真空泵繼續運行,直到諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓后,回充入保護氣體,直到諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓后,停止真空泵,如此因保持了真空泵持續運行,抽氣延時且提高了真空度,在充入保護氣體的同時輔以抽真空,有效抑制了油氣滲入諧振腔內,提高了氣體激光器的穩定性且延長了氣體激光器的使用壽命。
附圖說明
圖1為一個實施例中抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法的流程示意圖;
圖2為一個實施例中氣體激光器的結構示意圖;
圖3為一個實施例中抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統的結構示意圖;
圖4為一個實施例中抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體的實施例及附圖對抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法和系統的技術方案進行詳細的描述,以使其更加清楚。
如圖1所示,在一個實施例中,一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,包括以下步驟:
步驟S110,檢測到驅動裝置關機后,控制真空泵繼續運行,并控制該真空泵抽取該諧振腔內的氣壓。
具體的,氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,真空泵與諧振腔相連通,驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動。該驅動裝置為渦輪泵或羅茨泵。
在渦輪泵或羅茨泵關閉后,繼續運行真空泵抽取諧振腔內的氣體,當諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,可將保護氣體回充入諧振腔內。第一預設氣壓可為?0.1pa(帕斯卡)等,不限于此。保護氣體是指純凈的氣體,如純凈的氮氣、氬氣等。
步驟S120,當檢測到抽取氣體使得該諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入該諧振腔內,且控制該真空泵持續運行。
步驟S130,當檢測到該回充保護氣體使得該諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制該真空泵停止運行。
其中,該第一預設氣壓小于所述第二預設氣壓。第二預設氣壓可根據需要設定,如1pa等。
進一步的,上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,還包括步驟:對該驅動裝置、真空泵及該諧振腔進行冷卻。
具體的,在真空泵抽取氣體及回充保護氣體的整個過程中持續對驅動裝置、真空泵和諧振腔進行冷卻。
上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的方法,通過在關閉驅動裝置后,控制真空泵繼續運行,直到諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓后,回充入保護氣體,直到諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓后,停止真空泵,如此因保持了真空泵持續運行,抽氣延時且提高了真空度,在充入保護氣體的同時輔以抽真空,有效抑制了油氣滲入諧振腔內,提高了氣體激光器的穩定性且延長了氣體激光器的使用壽命。
為了說明氣體激光器的工作過程,下面結合圖2中的氣體激光器的結構進行詳細的描述。如圖2所示,氣體激光器包括放電管1、尾鏡2、前鏡3、陰極4、陽極5、渦輪泵6、熱交換器7、高壓開關電源8、控制單元9、真空泵10、調節閥11、氣體單元12、可調折返鏡13、固定折返鏡14、功率傳感器15、激光束16、光閘17,其中,尾鏡2、前鏡3、可調折返鏡13、固定折返鏡14及之間的管路形成諧振腔,可調折返鏡13和固定折返鏡14用于調整光路使光路同軸。
氣體激光器其工作過程為:高壓開關電源8開啟后,真空泵10開始抽取諧振腔內的氣體(上次充入的保護氣體),然后渦輪泵6驅動氣體單元12提供的工作氣體在諧振腔內流動,陰極4和陽極5產生能量激發工作氣體粒子發生躍遷,形成激光束16通過前鏡3發射,經過光閘17進行濾光得到最終的激光束。
氣體激光器關閉時,關閉渦輪泵6,控制真空泵10繼續運行,抽取諧振腔內氣體直到諧振腔內氣壓小于等于第一預設氣壓,然后對諧振腔內回充保護氣體,且控制調節閥11調節真空泵10的抽氣流量,如此充氣流量大于抽氣流量,諧振腔內的氣壓逐步升高,直到達到第二預設氣壓,控制真空泵停止運行,完成氣體激光器的關停。
如圖3所示,在一個實施例中,一種抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,該氣體激光器包括諧振腔、真空泵、驅動裝置,所述真空泵與所述諧振腔相連通,所述驅動裝置驅動諧振腔內的工作氣體流動,該系統包括控制模塊110、檢測模塊120和回充模塊130。其中:
控制模塊110用于在檢測到該驅動裝置關機后,控制該真空泵繼續運行,并控制該真空泵抽取該諧振腔內的氣體。
在渦輪泵或羅茨泵關閉后,繼續運行真空泵抽取諧振腔內的氣體,當諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,可將保護氣體回充入諧振腔內。第一預設氣壓可為?0.1pa(帕斯卡)等,不限于此。保護氣體是指純凈的氣體,如純凈的氮氣、氬氣等。
檢測模塊120用于檢測該諧振腔內的氣壓,并將檢測的氣壓分別與第一預設氣壓和第二預設氣壓進行比較。
回充模塊130用于當檢測到抽取氣體使得該諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓時,將保護氣體回充入所述諧振腔內,且控制模塊110還用于控制該真空泵持續運行。
控制模塊110還用于當檢測到該回充保護氣體使得該諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓時,控制該真空泵停止運行,其中,該第一預設氣壓小于該第二預設氣壓。第二預設氣壓可根據需要設定,如1pa等。
進一步的,在一個實施例中,如圖4所示,上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,除了包括控制模塊110、檢測模塊120和回充模塊130,還包括冷卻模塊140。其中:
冷卻模塊140用于對該驅動裝置、真空泵及該諧振腔進行冷卻。
具體的,在真空泵抽取氣體及回充保護氣體的整個過程中持續對驅動裝置、真空泵和諧振腔進行冷卻。
上述抑制氣體激光器的諧振腔內油污染的系統,通過在關閉驅動裝置后,控制真空泵繼續運行,直到諧振腔內的氣壓小于等于第一預設氣壓后,回充入保護氣體,直到諧振腔內的氣壓大于等于第二預設氣壓后,停止真空泵,如此因保持了真空泵持續運行,抽氣延時且提高了真空度,在充入保護氣體的同時輔以抽真空,有效抑制了油氣滲入諧振腔內,提高了氣體激光器的穩定性且延長了氣體激光器的使用壽命。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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