[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2102825C1 - Sectionalized cermet discharge tube - Google Patents

Sectionalized cermet discharge tube Download PDF

Info

Publication number
RU2102825C1
RU2102825C1 RU96114568A RU96114568A RU2102825C1 RU 2102825 C1 RU2102825 C1 RU 2102825C1 RU 96114568 A RU96114568 A RU 96114568A RU 96114568 A RU96114568 A RU 96114568A RU 2102825 C1 RU2102825 C1 RU 2102825C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
discharge
cup
shaped elements
thermal
ceramic
Prior art date
Application number
RU96114568A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96114568A (en
Inventor
С.Н. Багаев
П.Ф. Курбатов
Original Assignee
Институт лазерной физики СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт лазерной физики СО РАН filed Critical Институт лазерной физики СО РАН
Priority to RU96114568A priority Critical patent/RU2102825C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2102825C1 publication Critical patent/RU2102825C1/en
Publication of RU96114568A publication Critical patent/RU96114568A/en

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: quantum electronics. SUBSTANCE: tube has cathode and anode assemblies and gaseous-discharge gap formed by part of sectionalized cement envelope accommodating cup-shaped elements provided with coupling holes, spatial locking, and thermal contact with envelope and spatial discharge limiter; introduced in addition is thermal and insulating open circuit between cup-shaped element and its dummy extension (connector). Cup-shaped elements have, in addition, reliable contact with inner surface of section ceramic insulator and reliable spatial locking. In order to dispense with external bypass channels, additional internal bypass channels are organized in long discharge tubes to inter connect anode and cathode assemblies; they have guaranteed thermal contacts with connectors and guaranteed thermal gaps with cup-shaped elements and discharge limiters. EFFECT: simplified design of discharge tube. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности, к ионным лазерам. The invention relates to the field of quantum electronics, in particular, to ion lasers.

Металлокерамические разрядные трубки активные элемент, для ионных лазеров с металлокерамической оболочкой из керамики на основе Al2O3 обладают рядом достоинств и получили широкое распространение. На их базе фирмами Spectra Physics и Coherent выпускаются почти все модели коммерческих ионных лазеров.Ceramic-metal discharge tubes are an active element, for ion lasers with a ceramic-metal shell of ceramic based on Al 2 O 3 have a number of advantages and are widely used. On their basis, Spectra Physics and Coherent produce almost all models of commercial ion lasers.

Металлокерамические разрядные трубки, включающие в себя внешнюю керамическую оболочку сплошную [1 4] или секционированную металлокерамическую [5 6] с внутренними чашеобразными элементами, имеющими пространственный ограничитель разряда, с анодным и катодным узлами, узлами для вывода излучения, состоят из замкнутого объема с газообразным наполнителем. Тепло из зоны разряда выносится охлаждающему потоку жидкости или газа системой чашеобразных элементов из материала с высокой теплопроводностью либо через керамическую оболочку трубки [1 4] либо более сложным путем, используя и внешние радиаторы [5 6]
Чашеобразные элементы соединены с керамической оболочкой твердым припоем либо изнутри (для сплошных оболочек), либо по торцам керамических изоляторов (для секционированных). Каждый чашеобразный элемент содержит систему периферийных отверстий связи для компенсации ката- и электрофорезных явлений, влияющих на работу трубки, и цилиндрический пространственный ограничитель разряда с диском из высокотемпературного материала, имеющим центральное отверстие, который скреплен с последним твердым припоем (или иным другим способом, обеспечивающим надежный тепловой контакт) и пространственно ограничивает разряд. Существуют и другие типы ограничителей разряда от протяженных на несколько чашеобразных элементов до протяженного, единого для всех чашеобразных элементов [6] (прототип). Керамические цилиндрические изоляторы, система чашеобразных элементов, включая и пространственные ограничители разряда, с общей осью служат для создания газоразрядного промежутка с основной, центральной зоной дугового разряда, в дальнейшем - разрядного канала.
Ceramic-metal discharge tubes, which include a continuous ceramic shell [1 4] or sectioned ceramic-metal [5 6] with internal cup-shaped elements having a spatial discharge limiter, with anode and cathode nodes, radiation output units, consist of a closed volume with a gaseous filler . Heat is transferred from the discharge zone to the cooling liquid or gas flow by a system of cup-shaped elements from a material with high thermal conductivity either through the ceramic shell of the tube [1 4] or in a more complicated way, using external radiators [5 6]
Cup-shaped elements are connected to the ceramic shell with brazing material either from the inside (for continuous shells) or along the ends of ceramic insulators (for sectioned ones). Each cup-shaped element contains a system of peripheral communication holes to compensate for cataphoresis and electrophoresis phenomena affecting the operation of the tube, and a cylindrical spatial discharge limiter with a disk of high-temperature material having a central hole that is bonded to the last solder (or in any other way, providing reliable thermal contact) and spatially limits the discharge. There are other types of discharge limiters from extended to several cup-shaped elements to an extended, common for all cup-shaped elements [6] (prototype). Ceramic cylindrical insulators, a system of cup-shaped elements, including spatial discharge limiters, with a common axis, serve to create a gas-discharge gap with the main, central zone of the arc discharge, hereinafter - the discharge channel.

В разрядных трубках со сплошной керамической оболочкой при высоких тепловых нагрузках, характерных для работы ионных лазеров, необходимо выполнять следующие требования можно использовать только тонкостенные оболочки с хорошей теплопроводностью. Для керамики из Al2O3 типа поликор толщина не должна превышать 2 3 мм. Для керамических оболочек из BeO с уникальной теплопроводностью, эта толщина может быть увеличена. Однако переработка сырья из BeO и изготовление из них керамических оболочек сопряжены с вредными факторами и поэтому в последнее время основные фирмы, выпускающие ионные лазеры, быстрыми темпами переходят на тонкостенные конструкции из экологически чистого и распространенного материала керамик на основе Al2O3.In discharge tubes with a continuous ceramic shell at high thermal loads typical of ionic lasers, it is necessary to fulfill the following requirements; only thin-walled shells with good thermal conductivity can be used. For ceramics made of Al 2 O 3 polycor type, the thickness should not exceed 2 3 mm. For BeO ceramic shells with unique thermal conductivity, this thickness can be increased. However, the processing of raw materials from BeO and the manufacture of ceramic shells from them are associated with harmful factors, and therefore, recently, the main firms producing ion lasers have been rapidly moving to thin-walled structures made of environmentally friendly and widespread Al 2 O 3 ceramic material.

Однако изготовление длинномерных вакуумно-плотных и шлифованных изнутри труб само по себе является сложной технической проблемой, а изготовление разрядных трубок с гарантированной надежной фиксацией и тепловым контактом с керамической оболочкой изнутри большого количества чашеобразных элементов, изолированных между собой, еще сильнее усложняет технологию изготовления. However, the manufacture of long vacuum-tight and internally sanded pipes is a complex technical problem in itself, and the manufacture of discharge tubes with guaranteed reliable fixation and thermal contact with the ceramic shell from the inside of a large number of cup-shaped elements isolated between each other complicates the manufacturing process even more.

В этом случае использование секционированных конструкций с соединителем секций из материала с хорошей теплопроводностью, например меди, алюминия и т. д. упрощает технологию сборки и изготовления и повышает механическую прочность и сохранность, т.к. в этом случае можно использовать и более толстостенные оболочки 4 5 мм, и более технологические виды керамик на основе Al2O3 типа ВК-94-1, ВК-95-1. К тому же изготовление на промежуточном этапе маломерных керамических деталей намного проще и дешевле и их технологический выход по годности выше.In this case, the use of partitioned structures with a section connector made of a material with good thermal conductivity, such as copper, aluminum, etc., simplifies the assembly and manufacturing technology and increases mechanical strength and safety, because In this case, it is possible to use more thick-walled shells 4–5 mm, and more technological types of ceramics based on Al 2 O 3 type VK-94-1, VK-95-1. In addition, the manufacture at the intermediate stage of small-sized ceramic parts is much simpler and cheaper and their technological yield is higher in shelf life.

Таким образом, каждая из рассмотренных ранее конструкций разрядных трубок имеет свои недостатки и преимущества, часть из которых уже ранее рассматривалась. Thus, each of the previously considered designs of discharge tubes has its drawbacks and advantages, some of which have already been considered.

Одним из существенных недостатков обычных секционированных разрядных трубок [6] является повышенные требования к охлаждающей жидкости, обычно воде. Ее удельная проводимость должна быть не менее 500 кОм/см и она должна химически не взаимодействовать с внешними частями соединителей (и радиаторов). В противном случае соединители (радиаторы), переходные слои и металлизация, с помощью которых соединяются соседние секции, и внешние радиаторы разрушаются и оболочка теряет герметичность. В этом смысле сплошные керамические оболочки идеальны, т. к. они не имеют таких недостатков и могут охлаждаться жидкостями с менее жесткими требованиями. Основной причиной таких разрушений является электролиз вследствие конечной проводимости жидкости и непосредственного контакта элементов конструкции с сильноточной дугой разрядом. Поэтому торцы соединителей, переходные слои и металлизацию, если они проводящие, необходимо надежно изолировать. Во время термических циклов нагрева и охлаждения эти покрытия, обычно тонкие, образуют микротрещины. Охлаждающая жидкость (вода) в конце концов проникает в микротрещины и с временем электролиз может разрушить эти защитные покрытия. Поэтому желательно нарушить электрический контакт соединителей с проводящей плазмой разряда. В этом случае процесс их разрушения будет ничтожно малым. Например, это можно сделать, используя диэлектрический ограничитель разряда и не допуская токовых утечек на чашеобразный элемент, выполненный из токопроводящего материала, обычно из меди или медьсодержащих сплавов. Естественно, здесь предполагается, что во всех разрядных трубках не допускается каскадное горение разряда между чашеобразными элементами и другими проводящими частями конструкции разрядной трубки. One of the significant drawbacks of conventional sectioned discharge tubes [6] is the increased demands on coolant, usually water. Its specific conductivity should be at least 500 kOhm / cm and it should not chemically interact with the external parts of the connectors (and radiators). Otherwise, connectors (radiators), transition layers and metallization, with which adjacent sections are connected, and external radiators are destroyed and the shell loses its tightness. In this sense, continuous ceramic shells are ideal because they do not have such drawbacks and can be cooled with liquids with less stringent requirements. The main reason for such destruction is electrolysis due to the finite conductivity of the liquid and direct contact of the structural elements with a high-current arc discharge. Therefore, the ends of the connectors, transition layers and metallization, if they are conductive, must be reliably insulated. During thermal heating and cooling cycles, these coatings, usually thin, form microcracks. Coolant (water) eventually penetrates microcracks and, over time, electrolysis can destroy these protective coatings. Therefore, it is desirable to disrupt the electrical contact of the connectors with the conductive discharge plasma. In this case, the process of their destruction will be negligible. For example, this can be done using a dielectric discharge limiter and avoiding current leakage to a bowl-shaped element made of conductive material, usually copper or copper-containing alloys. Naturally, it is assumed here that in all discharge tubes a cascade burning of the discharge between cup-shaped elements and other conductive parts of the construction of the discharge tube is not allowed.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является достижение у разрядных трубок с секционированной конструкцией таких же свойств и таких же требований к охлаждающей жидкости, как и у конструкций со сплошной керамической оболочкой при сохранении преимуществ секционированной конструкции. The problem solved by the present invention is to achieve the same properties for discharge tubes with a sectioned structure and the same coolant requirements as for structures with a continuous ceramic shell while maintaining the advantages of a sectioned structure.

Поставленная цель решается за счет того, что секционированная металлокерамическая разрядная трубка, содержащая оптические узлы для вывода излучения, катодный и анодный узлы и газоразрядный промежуток, образованный частью секционированной металлокерамической оболочки с расположенными внутри чашеобразными элементами, имеющими отверстия связи, пространственную фиксацию и тепловой контакт с оболочкой и пространственным ограничителем разряда, устроена изнутри так, что все чашеобразные элементы (с ограничителями разряда) каждой секции, состоящей дополнительно и из керамического цилиндрического изолятора и теплопроводящего соединителя секций, по которым происходят герметичные, торцевые последовательные соединения керамических цилиндрических изоляторов соседних секций, электрически изолированы от соединителей секций, имеют с ним малое тепловое сопротивление. This goal is achieved due to the fact that the partitioned ceramic-metal discharge tube containing optical nodes for outputting radiation, the cathode and anode nodes and a gas discharge gap formed by a part of the sectioned ceramic-metal shell with cup-shaped elements inside, having communication holes, spatial fixation and thermal contact with the shell and a spatial discharge limiter, arranged internally so that all the cup-shaped elements (with discharge limiters) of each section, additionally consisting of a ceramic cylindrical insulator and a heat-conducting connector of sections, through which hermetic, end-to-end serial connections of ceramic cylindrical insulators of neighboring sections occur, are electrically isolated from the connectors of the sections and have low thermal resistance with it.

Стремление создать компактную конструкцию разрядной трубки связано с попытками избавиться от неудобного и хрупкого внешнего обводного канала для обратного потока газа. Для описанных ранее конструкций [1 6] эта цель достигается до длин газоразрядного промежутка 800 1000 мм для аргонового наполнения (для криптонового или криптон-аргонового наполнения эти длины еще меньше), т. к. система отверстий позволяет эффективно справляться с ката- и электрофорезными явлениями. The desire to create a compact design of the discharge tube is associated with attempts to get rid of the uncomfortable and brittle external bypass channel for the reverse gas flow. For the previously described designs [1 6], this goal is achieved up to the length of the gas discharge gap of 800–1000 mm for argon filling (for krypton or krypton – argon filling, these lengths are even shorter), since the hole system makes it possible to cope with cataphoretic and electrophoretic phenomena .

К сожалению, все имеющиеся конструкции ионных лазеров с длинномерными разрядными трубками (секционированными или сплошными оболочками), необходимыми для получения большой мощности (> 15 Вт) при малом сечении пучка, требуют наличия хотя бы одного внешнего обводного канала, т.к. внутренняя организация циркуляции рабочего газа не в состоянии обеспечить из-за ката- и электрофорезных явлений оптимальные условия генерации и съема энергии по всей длине даже в самых совершенных разрядных трубках нового поколения [1 6] К тому же вышеупомянутая неоднородность в концентрации может служить причиной концентрационных неустойчивостей, что обычно приводит к катастрофическому разрушению трубки. В первую очередь, недостаточная пропускная способность по газу обусловлена сильно разогретым нейтральным газом. Известно [7] что газопропускная способность q зависит от температуры T как
g≈T7/4, и поэтому для выравнивания концентрации по длине разрядной трубки необходимо охладить рабочий газ. Поэтому внешние обводные каналы находятся при температуре охлаждающей жидкости, эффективно охлаждающей газ, и способствуют нормальной работе длинномерных разрядных трубок.
Unfortunately, all the available designs of ion lasers with long-length discharge tubes (sectioned or continuous shells) required to obtain high power (> 15 W) with a small beam cross section require at least one external bypass channel, because due to cataphoresis and electrophoresis, the internal organization of working gas circulation is not able to provide optimal conditions for generating and removing energy along the entire length even in the most advanced new generation discharge tubes [1 6]. Moreover, the aforementioned concentration inhomogeneity can cause concentration instabilities , which usually leads to catastrophic destruction of the tube. First of all, the insufficient gas throughput is due to the very hot neutral gas. It is known [7] that the gas transmission capacity q depends on the temperature T as
g≈T 7/4 , and therefore, to equalize the concentration along the length of the discharge tube, it is necessary to cool the working gas. Therefore, the external bypass channels are at a temperature of the coolant, effectively cooling the gas, and contribute to the normal operation of long discharge tubes.

Именно поэтому для упрощения конструкции при замене и текущем обслуживании разрядной трубки избавления от внешних обводных каналов упомянутая выше разрядная трубка имеет внутренние обводные каналы, соединяющие анодный и катодный узлы с гарантированным тепловым контактом (имеющим малое контактное тепловое сопротивление) с каждым соединителем и гарантированным тепловым зазором (имеющим большое тепловое сопротивление по сравнению с сопротивлением медьсодержащих деталей) с каждым чашеобразным элементом. That is why, in order to simplify the design when replacing and maintaining the discharge tube to get rid of the external bypass channels, the aforementioned discharge tube has internal bypass channels connecting the anode and cathode nodes with guaranteed thermal contact (having low contact thermal resistance) with each connector and guaranteed thermal gap ( having a large thermal resistance compared with the resistance of copper-containing parts) with each bowl-shaped element.

Такая конструкция секционированных металлокерамических разрядных трубок качественно отличается от известных конструкций. This design of sectioned cermet discharge tubes differs qualitatively from known designs.

Рассмотрим данную конструкцию секционированной разрядной трубки [6] с диэлектрическим ограничителем разряда (с разрывным или сплошным), которая является прототипом и в которой чашеобразные элементы и соответствующие соединители непрерывно переходят друг в друга и выполнены в виде единой детали. Consider this design of a sectioned discharge tube [6] with a dielectric discharge limiter (with discontinuous or continuous), which is a prototype and in which the cup-shaped elements and corresponding connectors are continuously transferred to each other and made in the form of a single part.

Один из вариантов патентуемой конструкции изображен на фиг. 1 и 2, где 1 оптические узлы (брюстеровские окна), 2 катодный узел, 3 анодный узел, 4 газоразрядный промежуток, 5 чашеобразный элемент, 6 отверстие связи, 7 - пространственный ограничитель разряда, 8 соединитель, 9 керамический изолятор, 10 диэлектрический тепловой зазор. One embodiment of a patentable design is shown in FIG. 1 and 2, where 1 optical nodes (Brewster windows), 2 cathode node, 3 anode node, 4 gas discharge gap, 5 bowl-shaped element, 6 communication hole, 7 - spatial discharge limiter, 8 connector, 9 ceramic insulator, 10 dielectric thermal gap .

Во-первых, в этом случае наличие факторов небольшое тепловое сопротивление зазора 10 (геометрические размеры зазора не больше толщины стенки керамического изолятора) и увеличение суммарной рассеивающей поверхности, образованной площадью двух торцевых поверхностей и внутренней поверхностью чашеобразного элемента, непосредственно контактирующей с керамикой, приводит к увеличению теплопередачи и уменьшению температурной неоднородности вдоль поверхности оболочки. Последний фактор уменьшает внутренние механические напряжения и способствует увеличению надежности и долговечности конструкции. First, in this case, the presence of factors, a small thermal resistance of the gap 10 (the geometric dimensions of the gap is not greater than the wall thickness of the ceramic insulator) and an increase in the total scattering surface formed by the area of two end surfaces and the inner surface of the cup-shaped element directly in contact with the ceramic, leads to an increase heat transfer and reducing temperature inhomogeneity along the shell surface. The latter factor reduces internal mechanical stresses and contributes to an increase in the reliability and durability of the structure.

Во-вторых, увеличивается сопротивление изоляции более чем на несколько порядков, т. е. уменьшается разрушение соединителя и металлизации за счет электролиза, т.к. ток утечки становится пренебрежимо малым. Secondly, the insulation resistance increases by more than several orders of magnitude, i.e., the destruction of the connector and metallization due to electrolysis decreases, because leakage current becomes negligible.

Чтобы убедиться в этом, достаточно рассмотреть самый неблагоприятный случай утечка тока плазмы в окрестностях катода. Присутствие ультрафиолетового излучения и других ионизаторов, а также наличие электронного облака из-за эмиссии из катода, приводят к тому, что сопротивление промежутка катод первый чашеобразный элемент мало, и, следовательно, токи утечки, которые определяют разрушение соединителя и металлизации сопротивлением воды, омывающей соединитель велики. Типичные значения такого сопротивления лежат в пределах 103 106 Ом и зависят от качества воды. Типичные значения изоляции по чистой керамической поверхности с зазором 0,5 1 мм составляют более 1010 Ом, и так как соединитель обычно находится в теневой области, ультрафиолетовое излучение и другие факторы не влияют на проводимость в данной области и она сохраняется на том же уровне вне зависимости от наличия разряда в центральной области. К тому же трубка герметична, и эти условия сохраняются на протяжении всего срока работы разрядной трубки и не зависят от внешних условий, в частности от состояния воды.To verify this, it is sufficient to consider the most unfavorable case of plasma current leakage in the vicinity of the cathode. The presence of ultraviolet radiation and other ionizers, as well as the presence of an electron cloud due to emission from the cathode, leads to the fact that the cathode gap resistance of the first cup-shaped element is small, and therefore leakage currents, which determine the destruction of the connector and metallization by the resistance of the water washing the connector are great. Typical values of this resistance are in the range of 10 3 10 6 Ohms and depend on the quality of the water. Typical insulation values over a clean ceramic surface with a gap of 0.5 1 mm are more than 10 10 Ohms, and since the connector is usually located in the shadow region, ultraviolet radiation and other factors do not affect the conductivity in this region and it remains at the same level outside depending on the presence of a discharge in the central region. In addition, the tube is sealed, and these conditions are maintained throughout the life of the discharge tube and are independent of external conditions, in particular, the state of the water.

Сверхсуммарный эффект в рассмотренной выше конструкции можно получить, если продолжить соединитель во внутреннюю часть разрядной трубки, сохранить небольшой зазор между чашеобразным элементом и внутренней поверхностью соединителя и обеспечить надежный тепловой контакт чашеобразного элемента с керамическим изолятором изнутри, например, пайкой твердыми припоями или иным способом. The total effect in the construction considered above can be obtained if the connector is extended into the inner part of the discharge tube, a small gap is maintained between the cup-shaped element and the inner surface of the connector, and reliable contact between the cup-shaped element and the ceramic insulator is ensured from the inside, for example, by brazing or otherwise.

В этом случае эффективный теплозабор еще сильнее увеличивается из-за увеличенной поверхности и большого коэффициента теплопроводности меди. Если же отверстия связи во внутренней части соединителя не перекрываются с отверстиями связи чашеобразных элементов или полностью отсутствуют, то диаметр отверстий связи 6 можно увеличить, не боясь зажигания разряда по ним, т.к. наличие небольшого зазора между соединителем и чашеобразным элементом эквивалентно созданию гасителя разряда [6]
Другая качественно иная возможность появляется (см. фиг. 2б.) при организации обводного канала 11 внутри разрядной трубки, который можно получить, например, последовательным чередованием медных и диэлектрических трубок (12 и 13), входящих одна в другую. Причем медная трубка должна иметь гарантированный тепловой контакт с соединителем, выполненным обычно из меди. Т.к. медь обладает высоким коэффициентом теплопроводности, то ее температура и температура медной трубки и проходящего газа близки к температуре охлаждающей жидкости. Эффективная работа внутреннего обводного канала в данном случае обусловлена существенно разной температурой чашеобразного элемента и соединителя, и такой режим охлаждения в рассмотренных ранее случаях [1 6] нельзя было организовать.
In this case, the effective heat intake increases even more due to the increased surface and a large coefficient of thermal conductivity of copper. If the communication holes in the inner part of the connector do not overlap with the communication holes of the cup-shaped elements or are completely absent, then the diameter of the communication holes 6 can be increased without fear of ignition of the discharge along them, because the presence of a small gap between the connector and the cup-shaped element is equivalent to creating a discharge damper [6]
Another qualitatively different possibility arises (see Fig. 2b.) When organizing the bypass channel 11 inside the discharge tube, which can be obtained, for example, by successive alternation of copper and dielectric tubes (12 and 13), which enter one another. Moreover, the copper tube must have guaranteed thermal contact with the connector, usually made of copper. Because Since copper has a high coefficient of thermal conductivity, its temperature and the temperature of the copper tube and the passing gas are close to the temperature of the coolant. The effective operation of the internal bypass channel in this case is due to the significantly different temperature of the cup-shaped element and the connector, and such a cooling mode in the cases considered earlier [1 6] could not be organized.

Если быть до конца последовательным, то надо отметить, что эффект увеличения газопропускной способности присутствует и в первом варианте, т.к. внутренняя поверхность соединителя охлаждает нейтральный рабочий газ. Однако в данном случае он имеет наибольшее проявление, т.к. отсутствует перемешивание горячего и охлажденного газов и прямолинейная траектория прохождения газа короче, чем в предыдущем случае. To be completely consistent, it should be noted that the effect of increasing gas transmission capacity is also present in the first embodiment, since the inner surface of the connector cools the neutral working gas. However, in this case, it has the greatest manifestation, because there is no mixing of hot and cooled gases and the straight path of the gas is shorter than in the previous case.

Положительный эффект от используемого решения заключается в следующем:
уменьшаются требования к состоянию и качеству охлаждающей жидкости при сохранении преимуществ секционированной конструкции;
существенно улучшается газопропускная способность внутренних обводных каналов и отпадает необходимость в наличии внешних обводных каналов. Последнее обстоятельство упрощает окончательную сборку ионных лазеров большой мощности, допускает замену и профилактический осмотр и обработку разрядной трубки вне заводских условий, т.к. рубашка охлаждения соленоид и разрядная трубка конструктивно независимы, к тому же данные конструктивные особенности способствуют более устойчивой работе разрядной трубки при криптоновом или аргонкриптоновом наполнении;
увеличивается надежность и ресурс, т.к. отсутствует хрупкий обводной канал, сделанный из диэлектрического материала.
The positive effect of the solution used is as follows:
reduced requirements for the condition and quality of the coolant while maintaining the benefits of a partitioned design;
the gas transmission capacity of the internal bypass channels is significantly improved and there is no need for external bypass channels. The latter circumstance simplifies the final assembly of high-power ion lasers, allows replacement and routine inspection and processing of the discharge tube outside the factory conditions, as the cooling jacket, the solenoid and the discharge tube are structurally independent, in addition, these design features contribute to a more stable operation of the discharge tube during krypton or argon-krypton filling;
reliability and resource increase, as no brittle bypass channel made of dielectric material.

Литература. Literature.

1. Патент США N 4378600, кл. H 01 S 3/02, опубл. 29.3.83. 1. US patent N 4378600, CL. H 01 S 3/02, publ. 29.3.83.

2. Патент США N 4736379, кл. H 01 S 3/04. опубл. 05.04.88. 2. US patent N 4736379, CL. H 01 S 3/04. publ. 04/05/88.

3. Патент США N 4719638, кл. H 01 S 3/03, опубл. 12.01.88. 3. US patent N 4719638, CL. H 01 S 3/03, publ. 12.01.88.

4. Патент США N 4734915, кл. H 01 S 3/03, опубл. 29.03.88. 4. US patent N 4734915, CL. H 01 S 3/03, publ. 03/29/88.

5. Авт.св. N 1393283, кл. H 01 S 3/03, опубл. 12.01.88. 5. Auto N 1393283, class H 01 S 3/03, publ. 12.01.88.

6. Патент РФ N 2073946 от 23.06.1993 г. 6. RF patent N 2073946 from 06.23.1993

7. W.B. Bridges, A.N. Chester, A.S. Halsted, J.V. Parker, Ion laser plasmas, IEEE J. Quantum Electron. pp. 724 737, 1971. 7. W.B. Bridges, A.N. Chester, A.S. Halsted, J.V. Parker, Ion laser plasmas, IEEE J. Quantum Electron. pp. 724 737, 1971.

Claims (2)

1. Секционированная металлокерамическая разрядная трубка, содержащая оптические узлы для вывода излучения, катодный и анодный узлы и газоразрядный промежуток, образованный частью секционированной металлокерамической оболочки с расположенными внутри чашеобразными элементами, имеющими отверстия связи, пространственную фиксацию и тепловой контакт с оболочкой и пространственным ограничителем разряда, отличающаяся тем, что все чашеобразные элементы с ограничителями разряда каждой секции, состоящей дополнительно из керамического цилиндрического изолятора и теплопроводящего соединителя секций, по которым происходят герметичное торцевое последовательное соединение керамических секций, электрически изолированы от соединителя секций и имеют с ним малое тепловое сопротивление. 1. A partitioned cermet discharge tube containing optical units for outputting radiation, a cathode and anode units, and a gas discharge gap formed by a part of a sectioned cermet shell with cup-shaped elements inside, having communication openings, spatial fixation and thermal contact with the shell and a spatial discharge limiter, characterized the fact that all the cup-shaped elements with discharge limiters of each section, additionally consisting of ceramic tsil -cylindrical insulator and a thermally conductive connector sections, which occur tight mechanical series connection of the ceramic sections is electrically insulated from the connector sections and have them with low thermal resistance. 2. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что имеет дополнительные внутренние обводные каналы, соединяющие анодный и катодный узлы, с гарантированным тепловым контактом с любым соединителем и гарантированным тепловым зазором с любым чашеобразным элементом и ограничителем разряда. 2. The tube according to claim 1, characterized in that it has additional internal bypass channels connecting the anode and cathode nodes, with guaranteed thermal contact with any connector and guaranteed thermal clearance with any bowl-shaped element and discharge limiter.
RU96114568A 1996-07-22 1996-07-22 Sectionalized cermet discharge tube RU2102825C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114568A RU2102825C1 (en) 1996-07-22 1996-07-22 Sectionalized cermet discharge tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114568A RU2102825C1 (en) 1996-07-22 1996-07-22 Sectionalized cermet discharge tube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2102825C1 true RU2102825C1 (en) 1998-01-20
RU96114568A RU96114568A (en) 1998-10-10

Family

ID=20183481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96114568A RU2102825C1 (en) 1996-07-22 1996-07-22 Sectionalized cermet discharge tube

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2102825C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3753144A (en) Gas laser structure
US4596018A (en) External electrode transverse high frequency gas discharge laser
US3763442A (en) Ion laser plasma tube cooling device and method
US3705999A (en) Gas discharge tube for a laser
US4780646A (en) High pressure discharge lamp structure
US3437950A (en) Ion laser having a metal tube shrink-fitted onto the ceramic discharge tube
US5353293A (en) Hybrid cooled ion laser
US4752936A (en) Gas laser, particularly ion laser
US4556981A (en) Laser of the TE type, especially a high-energy laser
US3544915A (en) Gas laser plasma guide
US5932969A (en) Discharge lamp
US4736379A (en) Conduction cooled ion laser
US3427564A (en) High-power ionized gas laser structure
RU2102825C1 (en) Sectionalized cermet discharge tube
US3611183A (en) Double-ended ion laser tube
US5020070A (en) Gas laser
US3469207A (en) Metal-ceramic gas laser discharge tube
US3651367A (en) Electrical discharge tube
US4912719A (en) Ion laser tube
US3452295A (en) Gas laser discharge tube having insulator shields
US5117434A (en) Metal vapor laser apparatus
US4815091A (en) Metal vapor laser
US4559466A (en) Metal vapor segmented discharge tubes
RU2092949C1 (en) Cathode board for fast-flow gas laser
GB2126413A (en) Discharge tubes