Пристрій для охолодження випромінювача лазера

Реферат: UA 93190 U UA 93190 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв технологічних лазерів, переважно газових планарних, і може бути використана в усіх галузях промисловості, де використовується технологія лазерної обробки. Відомі аналоги - пристрої для охолодження газових лазерів, в яких застосовуються два способи тепловідводу: дифузійний і конвективний. Відомий аналог є пристрій відведення тепла в якому здійснюється шляхом рідинного охолодження обох електродів планарного лазера з використанням U-подібних контурів[1], кожен з яких укладено в пази електродів і в пази в корпусі випромінювача. Обидва контури з'єднано парами трубок, причому трубки, що йдуть до ВЧ-електрода, обладнано металокерамічними ізоляторами. Недоліком аналога є складність контурів водяного охолодження електродів та наявність другого контуру охолодження. Відомий аналог є пристрій кріогенного охолодження електродів планарного лазера [2]. В даному пристрої до двох пустотілих електродів підводяться дві сильфонні трубки (для введення і дренажу холодоагенту), через які безперервно прокачується рідкий азот. Завдяки чому електроди можна охолодити до низької температури. Недоліком аналога є складність обслуговування, тривале очікування охолодження електродної системи та вирівнювання температури уздовж електродів. Найбільш близький аналог до корисної моделі є поширений неавтономний розімкнений одноконтурний пристрій охолодження проточною рідиною з водопровідної магістралі [3]. Вода з магістралі по трубопроводу подається до електродів планарного лазера і після їх охолодження повертається до водопровідної магістралі. Недоліком найближчого аналога є залежність від зовнішніх водяних магістралей, висока витрата води, значні габарити систем охолодження та шум при роботі. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відомих пристроїв охолодження шляхом спорядження пристроїв теплопровідними трубками, що забезпечують зменшення габаритів, уникнення витрат рідини. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для охолодження що містить випромінювач лазера, складовими елементами якого є два електроди з вертикальним (або під кутом 45°) розташуванням електродних плит та два дзеркала оптичного резонатора з механізмами юстирування, додано дві матриці теплопровідних трубок, згідно з корисною моделлю, матриці теплопровідних трубок закріплені на зовнішній поверхні електродів випромінювача лазера. Корисна модель пояснюється кресленням, де наведена структурна схема пристрою охолодження планарного газового лазера. Пристрій має випромінювач лазера 1, складовими елементами якого є два електроди 2 і 3 з вертикальним (або під кутом 45°) розташуванням електродних плит та два дзеркала 4 і 5 оптичного резонатора з механізмами юстирування. До зовнішньої поверхні електродів 2 і 3 через термопасту приєднані матриці теплопровідних трубок 6 і 7. Пристрій для охолодження випромінювача лазера працює таким чином. При роботі випромінювача лазера 1 дзеркалами 4 і 5 оптичного резонатора формується і генерується лазерний пучок, розігріті електроди 2 і 3 охолоджуються за допомогою матриць теплопровідних трубок 6 і 7. Теплова труба - пристрій, здатний передавати великі теплові потужності при малих градієнтах температури. Теплова труба є герметизованою конструкцією, частково заповненою рідким теплоносієм. У частині трубки (у зоні нагріву або випару), що нагрівається, рідкий теплоносій випаровується з поглинанням теплоти, а в охолоджуваній частині (у зоні охолоджування або конденсації) пара, що перетікає із зони випару, конденсується з виділенням теплоти. Рух пари від зони випару до зони конденсації відбувається за рахунок різниці тиску насиченої пари, визначуваною різницею температур в зонах випару і конденсації. Повернення рідині в зону випару здійснюється або за рахунок зовнішніх дій (наприклад, сили тяжіння), або під дією капілярної різниці тиску в капілярній структурі (гніту), розташованій усередині теплової трубки (найчастіше на її стінках). У зв'язку з тим, що трубки з капілярною структурою для повернення рідини можуть працювати незалежно від орієнтації в полі тягаря і в невагомості, найбільш поширений саме цей тип теплової трубки. Ефективна теплопровідність трубки (відношення щільності теплового потоку через трубку до падіння температури на одиницю довжини труби) в десятки тисяч разів більше, ніж теплопровідність Cu, Ag або Аl). Мала вага, висока надійність і автономність роботи теплової труби, велика ефективна теплопровідність зумовили вживання такої труби в енергетиці, хімічній технології, космічній техніці, електроніці і ряду інших областей техніки. 1 UA 93190 U 5 10 Корисна модель забезпечує відсутність витрат рідини на охолодження випромінювача лазера й зменшення габаритів пристрою охолодження за рахунок відсутності водяних контурів охолодження. Джерело інформації 1. Patent No.: US 7756182, H01S 3/22. RF Excited CO2 Slab Laser Tube Housing and Electrodes Cooling. Inventors: Leon A. Newman, Christian J. Shackleton, AdrianPapanide; Assignee: Coherent, Inc., SantaClara, СA (US) - Appl. No.: 12/079,296; Filed: Mar. 26, 2008; PriorPublicationData: Oct. 2, 2008. 2. A.A. Ионин, А.Ю. Козлов, Л.В. Селезнев, Д.В. Синицын. "Компактный криогенный щелевой СО-лазер с накачкой емкостным ВЧ-разрядом - М., 2008. - 30 с. - (Препринт/ Российская академия наук, Физический інститут имени П.Н. Лебедева) 3. RU № 2124790 "Газовый Лазер", МПК Н01S 3/02, от 10.01.1999. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій для охолодження випромінювача лазера, переважно газового планарного, що містить випромінювач лазера, складовими елементами якого є два електроди з вертикальним (або під кутом 45°) розташуванням електродних плит та два дзеркала оптичного резонатора з механізмами юстирування, який відрізняється тим, що на зовнішній поверхні електродів випромінювача лазера закріплені матриці теплопровідних трубок. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2