СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТПАЯННОГО ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТПАЯННОГО ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА


RU (11) 2069927 (13) C1

(51) 6 H01S3/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93030821/25 
(22) Дата подачи заявки: 1993.06.15 
(45) Опубликовано: 1996.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент Франции N 2521359, кл. H 01 S 3/10, 1983. Патент США N 43935063, кл. H 01 S 3/22, 1983. 
(71) Заявитель(и): Конструкторское бюро приборостроения 
(72) Автор(ы): Кривошеин В.Н.; Лазукин В.Ф.; Лихтерова А.В.; Погорельский С.Л.; Салищев С.А.; Шипунов А.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Конструкторское бюро приборостроения 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТПАЯННОГО ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА 

Использование: в лазерной технике, в частности в отпаянных газовых лазерах. Сущность изобретения: в отпаянном газовом лазере, содержащем алюминиевый корпус, перед установкой в корпус активного элемента приваривают к корпусу биметаллические прокладки из материала корпуса и материала фланцев, которые приваривают к прокладкам после очистки, сборки и установки в нее активного элемента. К фланцам предварительно приварены зеркала резонатора. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к лазерной технике, а конкретно к отпаянным газовым лазерам, и может быть использовано в отпаянных СО2 и СО лазерах медицинского и промышленного назначения.

Известен способ изготовления отпаянного газового лазера [1] по которому в корпус лазера устанавливают активный элемент, а затем герметично приклеивают к корпусу зеркала резонатора. Такое техническое решение имеет следующие недостатки. 1. Клеевой шов имеет низкую механическую прочность. 2. При высоких температурах происходит разрушение клеевого шва, приводящее к снижению вакуумной плотности лазера. 3. Клей является источником летучих органических соединений, разлагающихся в процессе работы лазера и приводящих к изменению состава газа в активном элементе, что приводит к падению мощности лазера при его эксплуатации.

Известен также способ изготовления отпаянного газового лазера [2] являющийся прототипом предлагаемого способа, по которому алюминиевый корпус, обладающий высокой теплопроводностью при малом весе и низкой стоимости, покрывают никелевым покрытием, устанавливают в него активный элемент, а затем припаивают мягким припоем фланцы с установленными в них зеркалами резонатора к корпусу лазера. В качестве материала фланцев обычно используют нержавеющие стали и железоникелевые сплавы (например инвар, ковар), обладающие высокой прочностью и обеспечивающие стабильность юстировки зеркал резонатора. Применение алюминия в качестве материала фланцев нецелесообразно из-за его высокой пластичности и плохой соединяемости с другими материалами, в частности с материалами зеркал резонатора (например селенидом цинка, арсенидом галлия, молибденом, вольфрамом, кремнием, германием, медью, стеклом).

Данный способ изготовления газового лазера имеет следующие недостатки:

1. Низкая надежность соединения фланцев с корпусом лазера. Наличие пор в никелевом покрытии приводит к возникновению в паяном шве микроскопических воздушных течей, что при эксплуатации лазера и его хранении вызывает изменение состава газа в активном элементе и, как следствие, снижение мощности лазера. Частые случаи отслоений никелевых покрытий приводят к низкому выходу годных изделий при производстве лазеров.

При пайке неизбежно попадание флюса на детали внутреннего объема лазера, в том числе на зеркала резонатора, что приводит к снижению ресурса работы лазера за счет изменения состава газа в активном элементе при его взаимодействии с продуктами разложения флюса, а также за счет уменьшения лучевой прочности зеркал резонатора. Удаление остатков флюса из внутреннего объема лазера данной конструкции невозможно.

Техническая задача изобретения увеличение надежности лазера путем улучшения вакуумной плотности лазера и повышения чистоты его внутреннего объема за счет исключения промежуточного никелевого покрытия и флюсов, используемых в процессе пайки.

Данная задача достигается тем, что в способе изготовления отпаянного газового лазера, по которому в алюминиевый корпус лазера устанавливают активный элемент, а затем герметично присоединяют к корпусу фланцы с зеркалами резонатора, перед установкой в корпус лазера активного элемента к корпусу герметично приваривают биметаллические прокладки из материала корпуса и материала фланцев, очищают полученную сборку, а после установки в нее активного элемента герметично приваривают к биметаллическим прокладкам фланцы с зеркалами резонатора.

В данном способе изготовления отпаянного газового лазера биметаллические прокладки устанавливают таким образом, чтобы к алюминиевому корпусу приваривался алюминиевый слой прокладки. Сварка алюминием обычно сопровождается значительным нагревом свариваемых деталей и их загрязнением продуктами сварки (из-за высокой теплопроводности алюминия и тугоплавкости его окисной пленки). В предложенном способе это допустимо, т.к. при сварке в сборке отсутствует активный элемент и фланцы с зеркалами.

После сварки производят очистку полученной сборки включающую, например химическую или электролитическую очистку в кислотном растворе, промывку в деионизированной воде и высокотемпературный отжиг в вакууме или в среде водорода.

После очистки в корпус лазера устанавливают активный элемент и к биметаллическим прокладкам герметично приваривают фланцы с зеркалами резонатора.

На чертеже схематично изображен общий вид отпаянного газового лазера, изготовляемого следующим способом.

К алюминиевому корпусу 1, изготовленному, например способом экструзии, герметично приваривают, например способом электронно-лучевой или аргоно-дуговой сварки, биметаллические прокладки 5, содержащие слой алюминия и слой нержавеющей стали. Биметаллические прокладки 5 устанавливают при сварке так, чтобы к алюминиевому корпусу 1 приваривался алюминиевый слой прокладки. После сварки корпус 1 с приваренными прокладками 5 подвергается химической очистке в кислотном растворе, промывке в деионизированной воде и вакуумному отжигу при температуре 400oC и в него устанавливается активный элемент 2. Затем к биметаллическим прокладкам 5 герметично приваривают, например способом лазерной или микроплазменной сварки, фланцы из нержавеющей стали 3, в которые предварительно герметично установлены зеркала резонатора 4.

Таким образом, в отпаянном газовом лазере, изготовленном данным способом, исключено никелевое покрытие, а пайка фланцев к корпусу заменена сваркой, что позволяет избежать применения флюсов и повысить вакуумную плотность соединений. За счет этого достигается повышение надежности лазера. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ изготовления отпаянного газового лазера, по которому в алюминиевый корпус лазера устанавливают активный элемент, а затем герметично присоединяют к корпусу фланцы с зеркалами резонатора, отличающийся тем, что перед установкой в корпус лазера активного элемента к корпусу герметично приваривают биметаллические прокладки из материала корпуса и материала фланцев, очищают полученную сборку, а после установки в нее активного элемента герметично приваривают к биметаллическим прокладкам фланцы с зеркалами резонатора.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru