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一种氮分子激光器的制作方法

  氮分子激光器是一种工作在紫外波段的脉冲气体激光器,是一种重要的近紫外相干光源,它的输出峰值功率高,脉冲持续时间短,工作物质为氮分子气体,采用快速大电流脉冲放电进行激励,在氮分子的电子能级间实现粒子数反转和产生波长较短的激光发射,其输出波长主要分布在近紫外光谱区,其中以3371埃激光谱线为最常用;输出激光脉冲的时间宽度较窄,一般为纳(10_9)秒数量级;输出激光的脉冲峰值功率也较高,可达兆瓦量级以上;输出脉冲重复率可达每秒几十到几百次。氮分子激光器可以作为有机染料激光器的泵浦光源,可以获得从近红外到近紫外的连续可调激光输出,是激光喇曼光谱仪的一种理想光源。此外,氮激光器在激光分离同位素、荧光诊断、超高速摄影、污染检测以及医疗卫生、农业育种等方面也得到广泛应用。由于其短波长更易聚焦得到小光斑,因此被用于加工亚微米量级的元件了,例如光掩模、复杂的集成电路、薄膜电阻的生产。目前所使用的氮分子 激光器,一般采用的气路是连续充氮的气体交换系统,必须有氮气瓶,对于低气压氮分子激光器还需真空泵。这样,整个仪器装置结构复杂且体积庞大,使用及搬动很不方便,从而限制了其广泛应用。

  实用新型内容针对现有技术存在的上述不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种氮分子激光器,以解决目前氮分子激光器需要配备氮气瓶,对于低气压氮分子激光器还需配置真空泵,使得整个仪器体积庞大,不便于随身携带,应用范围受到限制等技术问题,实现氮分子激光器的广泛应用。为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案来实现一种氮分子激光器,包括电源、变压器、驱动电路、高压包、激光电容、横向电极、充电电感、火花隙和铜质导线,所述电源的输出端与变压器的输入端相连接,变压器的输出端与驱动电路的输入端相连接,驱动电路的输出端与高压包相连接;所述横向电极的一端与高压包相连接,其另一端与铜质导线相连接;所述火花隙设于铜质导线上,所述充电电感与激光电容相连接。作为一种优选方案,所述激光电容为采用平板形传输的环氧树脂板。作为进一步优选方案,所述环氧树脂板是由环氧树脂制成的厚为1mm,宽为420mm的双面印刷板。作为一种优选方案,所述横向电极包括铝板和位于铝板下方的铝箔纸。作为一种优选方案,所述充电电感为漆包线。作为一种优选方案,所述火花隙为空气火花间隙开关或者内充高压氮气的高压火花间隙开关。[0012]本实用新型中所述激光电容选用平板形传输线作为脉冲形成网络和贮能电容,它是由一块I毫米厚,宽420毫米的环氧树脂介质的双面印刷板制成,电容量为3. 8微法/平方厘米。火花隙起脉冲开关作用,火花隙的电感直接影响放电电流的上升速度;火花隙加压以后,由于火花隙距离大大缩小,使它带给回路的电感大大减少,增加和改善了激光输出;火花隙的开关频率由触发器控制,触发器采用简单的可控硅触发线路。所述充电电感是一条不长的漆包线,既可以制作,起到在充电过程向电容充电,也可以在放电过程阻止电容的电流从上面流过,而从横向电极通过。与现有技术相比,本实用新型提供的氮分子激光器,解决了现有氮分子激光器需要配备氮气瓶,对于低气压氮分子激光器还需配置真空泵,使得整个仪器体积庞大,不便于随身携带,应用范围受到限制等技术问题,具有结构简单、制作和使用方便、便于携带等优点,具有极强的实用价值,便于广泛推广应用。

  图1是本实用新型提供的一种氮分子激光器的结构示意图。图中1_变压器;2_驱动电路;3_高压包;4-铝板;5_充电电感;6环氧树脂板;7-铝箔纸;8_火花隙;9_铜质导线。

  以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细阐述。实施例如图1所示,本实用新`型提供的一种氮分子激光器,包括电源、变压器1、驱动电路

  2、高压包3、激光电容、横向电极、充电电感5、火花隙8和铜质导线,所述激光电容为采用平板形传输的环氧树脂板6,所述横向电极包括铝板4和位于铝板4下方的铝箔纸7 ;所述电源的输出端与变压器I的输入端相连接,变压器I的输出端与驱动电路2的输入端相连接,驱动电路2的输出端与高压包3相连接;横向电极的一端与高压包3相连接,其另一端与铜质导线设于铜质导线与激光电容相连接。作为一种优选方案,所述充电电感5是一条不长的漆包线,既可以制作,起到在充电过程向电容充电,也可以在放电过程阻止电容的电流从上面流过,而从横向电极通过。作为一种优选方案,所述环氧树脂板6是由环氧树脂制成的厚为1mm,宽为420mm的双面印刷板,作为脉冲形成网络和贮能电容,电容量为3. 8微法/平方厘米。作为一种优选方案,所述火花隙8为空气火花间隙开关或者内充高压氮气的高压火花间隙开关,起脉冲开关作用,火花隙的电感直接影响放电电流的上升速度;火花隙加压以后,由于火花隙距离大大缩小,使它带给回路的电感大大减少,增加和改善了激光输出;火花隙的开关频率由触发器控制,触发器采用简单的可控硅触发线路。所述氮分子激光器的工作原理如下通过电源接入220V的电压,然后通过变压器将220V的电压降到12V,然后通过ZVS驱动电路,再进入高压包进行升压;火花隙通过铜质导线与触发电路和激光腔的接线头相连接,激光腔是由双面印刷的环氧树脂板形成,作为储能电容和传输线,两电容间用一充电电感相连,激光腔上的两根铝板可配合一反射镜来构成激光发射通道,工作时,通过利用空气中的氮气,外来信号通过电路触发火花隙,激光电容通过两铝板电极间放电,发出337.1nm紫外电子束,在与放电通道垂直的方向上不断增强,最后便辐射出较强的紫外脉冲激光。使用氮分子激光器可以激发染料激光,其原理为燃料中原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光,原子荧光是光致发光,也是二次发光,当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。综上所述,本实用新型提供的氮分子激光器,解决了现有氮分子激光器需要配备氮气瓶,对于低气压氮分子激光器还需配置真空泵,使得整个仪器体积庞大,不便于随身携带,应用范围受到限制等技术问题,具有结构简单、制作和使用方便、便于携带等优点,具有极强的实用价值,便于广泛推广应用。最后有必要在此指出的是,本说明书中公开的所有特征,除了相互排斥的特质以外,均可以以任何方案组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换;上述说明只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细说明,不能理解为对本实用新型保护范围的限制,本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实 用新型的保护范围。

  权利要求1.一种氮分子激光器,其特征在于包括电源、变压器、驱动电路、高压包、激光电容、横向电极、充电电感、火花隙和铜质导线,所述电源的输出端与变压器的输入端相连接,变压器的输出端与驱动电路的输入端相连接,驱动电路的输出端与高压包相连接;所述横向电极的一端与高压包相连接,其另一端与铜质导线相连接;所述火花隙设于铜质导线上,所述充电电感与激光电容相连接。

  3.根据权利要求2所述的氮分子激光器,其特征在于所述环氧树脂板是由环氧树脂制成的厚为1mm,宽为420mm的双面印刷板。

  4.根据权利要求1所述的氮分子激光器,其特征在于所述横向电极包括铝板和位于铝板下方的铝箔纸。

  5.根据权利要求1所述的氮分子激光器,其特征在于所述充电电感为漆包线所述的氮分子激光器,其特征在于所述火花隙为空气火花间隙开关或者内充高压氮气的高压火花间隙开关。

  专利摘要本实用新型公开了一种氮分子激光器,其包括电源、变压器、驱动电路、高压包、激光电容、横向电极、充电电感、火花隙和铜质导线,所述电源的输出端与变压器的输入端相连接,变压器的输出端与驱动电路的输入端相连接,驱动电路的输出端与高压包相连接;所述横向电极的一端与高压包相连接,其另一端与铜质导线相连接;所述火花隙设于铜质导线上,所述充电电感与激光电容相连接。本实用新型解决了现有氮分子激光器需要配备氮气瓶,对于低气压氮分子激光器还需配置真空泵,使得整个仪器体积庞大,不便于随身携带,应用范围受到限制等技术问题,具有结构简单、制作和使用方便、便于携带等优点,具有极强的实用价值,便于广泛推广应用。