本發明涉及放電管技術領域，具體涉及一種軸快流二氧化碳激光器的放電管。

背景技術：

放電管為軸快流二氧化碳激光器的重要部件，傳統放電管放電區域的軸向尺寸遠大于其徑向尺寸，因此需要在進氣部分設置特殊的結構以使其形成湍流從而提高其流場均勻性，進而提高其放電穩定性和增益的均勻性，結構較為復雜；又由于其采用直流放電結構，陰極直接和放電粒子接觸，難以避免會有陰極濺射的產生，從而在陰極表面產生氧化物或其它雜質，會隨氣流進去諧振腔對諧振腔造成污染。

為解決這一技術問題，公開號為CN 101562306 A的中國專利公開了一種用于軸快流氣體激光器的放電玻璃管，其通過在垂直進氣部分設置內層鼓包管和外層鼓包管，解決了需要在進氣部分設置特殊的結構以使其形成湍流的技術問題；又通過將陰極環設置放電管的外層，防止了陰極直接和放電粒子接觸，避免了諧振腔的污染。但由于放電管進氣口和出氣口分別設置有陽極和陰極，若陽極和陰極之間加上高電壓，就會在放電管中形成氣體放電的通道。在放電起輝的瞬間，需要較高的電壓，會對高壓電源及激光器的電控部分產生干擾，甚至損壞，從而影響激光器的穩定性；同時，由于陰極環設置于放電管外層，其散熱效率較低。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種降低擊穿電壓，并防止諧振腔污染的軸快流二氧化碳激光器的放電管。

本發明的技術方案為，一種軸快流二氧化碳激光器的放電管，包括垂直進氣部分、與垂直進氣部分連通的水平直管部分和與水平直管部分連通的水平出氣部分，所述垂直進氣部分密封插裝有陽極針，所述水平出氣部分設有陰極針，所述水平直管部分的水平直管上開設有小孔，所述小孔內密封插裝有預電離電極針，所述預電離電極針端部與水平直管內壁相切，所述預電離電極針另一端通過一個預電離電阻與所述陽極針電連接。

進一步的，所述垂直進氣部分包括進氣管和與水平直管同軸的鼓包套管，所述鼓包套管包括同軸連接的內層鼓包管和外層鼓包管，所述內層鼓包管和外層鼓包管之間設有供氣流通過的環狀空腔，所述內層鼓包管102端部與所述水平直管201連通，所述內層鼓包管上開設有與所述環狀空腔連通的進氣孔，所述進氣管與所述外層鼓包管垂直連接，所述陽極針密封插裝于所述外部鼓包管上，其底部針尖位于進氣孔上方，所述進氣管、環狀空腔、進氣孔及水平直管之間形成進氣通道。

進一步的，所述進氣孔與所述進氣管中心軸重合，且彼此相對于所述內層鼓包管呈180°角分布。

進一步的，所述水平出氣部分包括水平直管出氣端和套設于水平直管出氣端外的出氣外管，所述出氣外管一端與所述水平直管出氣端外壁密封連接，另一端設有氣流出口，所述水平直管出氣端的端部位于所述出氣外管內，所述水平直管出氣端外壁套設有陰極環，所述出氣外管管壁密封插裝有陰極針，所述陰極針底部與所述陰極環外壁固定連接。

進一步的，所述陰極環外壁為經噴砂處理的磨砂面。

進一步的，所述陰極環端部與所述水平直管出氣端的端部對齊。

進一步的，所述陰極環內壁與所述水平直管出氣端外壁之間設有間隙。

進一步的，所述預電離電阻的阻值范圍為10MΩ-15MΩ。

進一步的，所述鼓包套管端部與所述水平直管圓弧過渡連接。

本發明的有益效果：在水平進氣管上設置預電離電極針，并采用預電離電阻將其與陽極針連接，使得陽極和陰極間的主放電通道建立前，在預電離電極和陰極間形成一個微弱放電通道，降低了放電管兩端的擊穿電壓，避免對高壓電源及激光器的電控部分產生干擾，提高了激光器的穩定性；同時在陰極環外壁進行噴砂處理，形成磨砂層，從而有效的提高了陰極環的散熱能力。

附圖說明

圖1為本發明一種軸快流二氧化碳激光器的放電管的軸向剖視圖；

圖2為圖1的A-A向剖視圖；

圖3為圖2的B-B向剖視圖；

圖4為圖1的C部放大圖。

圖中：1—垂直進氣部分、101—進氣管、102—內層鼓包管、103—外層鼓包管、104—進氣孔、105—陽極針、106—環狀空腔、2—水平直管部分、201—水平直管、3—水平出氣部分、301—水平直管出氣端、302—陰極環、303—出氣外管、304—陰極針、4—預電離電極針、5—預電離電阻。

具體實施方式

以下通過具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

如圖1所示，一種軸快流二氧化碳激光器的放電管包括同軸連接的垂直進氣部分1、水平直管部分2和水平出氣部分3。垂直進氣部分1包括進氣管1和與水平直管201同軸連接的鼓包套管。鼓包套管包括內層鼓包管102和外層鼓包管103。外層鼓包管103內徑大于內層鼓包管102外徑，使得在內層鼓包管102和外層鼓包管103之間形成一個可供氣流通過的環狀空腔106。內層鼓包管102一端軸向延伸，其延伸部用于密封安裝光學鏡片或與其它放電管串聯。而另一端與水平直管201連通，在內層鼓包管102上開設有一個將內層鼓包管102內部與環狀空腔106連通的進氣孔104。如圖4所示，在水平直管201上還密封焊接插裝有一根預電離電極針4，預電離電極針4底部針尖與水平直管201內壁相切。預電離電極針4頂部通過一個預電離電阻5與陽極針105電連接，陽極針105-預電離電阻5-預電離電極針4之間形成一個放電通道。其中，預電離電阻5阻值為10MΩ-15MΩ之間。

如圖2所示，進氣管101與外層鼓包管103垂直連接，陽極針105密封插裝焊接于外部鼓包管103上，陽極針105的底部針尖懸于進氣孔104的正上方。進氣管101與陽極針105的中軸線重合，且進氣管101和陽極針105呈180°角分布于內層鼓包管102兩側。外層鼓包管103的兩側分別與左側的延伸部和右側的水平直管201通過圓弧過度連接。氣流經進氣管101進入環狀空腔106，再從進氣孔104進入內層鼓包管102內部，最后進去水平直管201內。其中，外層鼓包管103的水平寬度大于進氣管101的開口寬度，內層鼓包管102上進氣孔104的直徑為水平直管201內徑的50％-80％。

如圖3所示，水平出氣部分3包括水平直管出氣端301和套設于水平直管出氣端301外的出氣外管303。出氣外管303一端與水平直管出氣端301外壁密封連接，另一端設有氣流出口，水平直管出氣端301的端部位于出氣外管303內。水平直管出氣端301外壁套設有陰極環302，出氣外管303管壁密封焊接插裝有陰極針304，陰極針304底部與陰極環302外壁焊接固定。陰極環302外壁經過噴砂處理，形成磨砂表層。其中陰極環302的內徑稍大于水平直管出氣端301的外徑，使得兩者之間形成間隙，且水平直管出氣端301的尾部為喇叭口。氣體最后經水平直管出氣端301和出氣外管303的尾部流出。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。