Устройство для защиты оптических элементов лазерных установок

 

Использование: защита оптических элементов лазерных установок. В отверстии 2 сопла 1, смонтированного соосно лазеру 12 импульсного действия с оптической системой 13, установлены электроды 4, электрически соединенные с источником 5 электрического тока, экран 6 с центральным отверстием 7 для прохода лазерного излучения 3. Экран 6 снабжен постоянным магнитом 8, установлен в отверстии 2 с возможностью поперечного перемещения и подпружинен относительно сопла 1 с помощью пружинных стоек 9. На сопле 1 соосно с постоянным магнитом 8 и перпендикулярно оси отверстия 2 сопла 1 смонтирован электромагнит 10 с сердечником 11, электрически связанный с источником 5 тока. Электроды 4 установлены на сопле 1 перпендикулярно к оси отверстия 2 на заданном расстоянии друг относительно друга, равном ширине лазерного излучения 3 вместе прохождения между электродами 4. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s В 23 К 26/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6ä

iQl

1() ! м ! !

1 (21) 4832803/08 (22) 16.04.90 (46) 07.05.92. Бюл. ¹ 17 (71) Смоленское научно-производственное объединение "Техноприбор" (72) Г,П.Карпухин, В.К.Жикленков и B.Х.Подойницын (53) 621!791,72.03(088.8) (56) Авторское свидетельство ССОР

¹ 1614320, кл. В 23 К 26/00, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ЗАЩИТЫ ОПТИЧ ЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК (57) Использование: защита оптических элементов лазерных установок. В отверстии 2 сопла 1, смонтированного соосно лазеру 12 импульсного действия с оптической систе„„ЯЦ„„1731538 А1 мой 13, установлены электроды 4, электрически соединенные с источником 5 электрического тока, экран 6 с центральным отверстием

7 для прохода лазерного излучения 3. Экран

6 снабжен постоянным магнитом 8, установлен в отверстии 2 с возможностью поперечного перемещения и подпружинен относительно сопла 1 с помощью пружинных стоек 9. На сопле 1 соосно с постоянным магнитом 8 и перпендикулярно оси отверстия

2 сопла 1 смонтирован электромагнит 10 с сердечником 11, электрически связанный с источником 5 тока, Электроды 4 установлены на сопле 1 перпендикулярно к оси отверстия

2 на заданном расстоянии друг относительно друга, равном ширине лазерного излучения 3 в месте прохождения между электродами 4, 2 ил, 1731538

Изобретение относится к области защиты ог:тических элементов лазерных установок, Целью изобретения является повышение надежности в работе.

На фиг.1 изображено устройство в момент прохождения лазерного излучения; на фиг.2 — то же, в момент отклонения заслонУстройство содержит сопла 1 с отверстием 2 для прохода лазерного излучения 3, электроды 4, установленные на сопле 1 перпендикулярно к оси отверстия 2 на заданном расстоянии друг от друга и симметрично относительно оси отверстия 2, источник 5 электрического тока в виде, например, конденсаторной батареи, электрически связанной с электродами 4. В отверстии 2 сопла 1 установлен также экран 6 с центральным отверстием 7 для прохода излучения 3. Экран 6 снабжен постоянным магнитом 8, установлен s отверстии 2 с возможностью поперечного перемещения и подпружинен относительно сопла 1 с помощью пружинных стоек 9. На сопле 1 соосно с постоянным магнитом 8 и перпендикулярно оси отверстия сопла смонтирован электромагнит 10 с сердечником 11, электрически связанный с источником 5 тока. Соосно с отверстием 2 сопла 1 установлен лазер 12 импульсного действия с оптической системой 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении экран 6 удерживается пружинными стойками 9 в исходном положении, Магнит 8 контактирует с сердечником 11. При заряженном источнике 5 электрического тока (конденсаторе) подается импульс лазерного излучения 3 (фиг.1), 8 момент прохода лазерного излучения 3 газовая среда в зоне излучения ионизируется и становится электропроводной, вследствие чего между электродами 4 инициируется электрический разряд от источника 5. В момент электрического разряда электрическая энергия преобразуется в тепловую и происходит выброс газа с высокой скоростью навстречу движению частиц продуктов сгорания из зоны обработки детали 14, В момент возникновения электрического разряда между электродами 4. т.е. в момент прохождения электрического тока через электромагнит 10, сердечник 11 намагничивается, причем таким образом, что на конце его со стороны магнита 8 образуется полюс. одноименный с полюсом контактирующей стороны магнита 8, и происходит резкое отталкивание магнита 8 от неподвижного сердечника 11, в результате чего экран 6 отклоняется на пружинных стойках 9 в поперечном направлении, отверстие 7 смещается от оси отверстия 2 (фиг.2) и экран 6 препятствует движению частиц продуктов

5 сгорания в сторону оптической системы 13, Далее экран 6 под действием пружинных стоек 9 возвращается в исходное положение, и магнит 8 притягивается к размагниченному сердечнику 11.

Пример,.Устройство предназначено для пробивки сквозных отверстий в печатных платах из текстолита марки СФ2-35 толщиной 1,5 мм с обкладкой из медной

15 фольги 0.035 мм. Диаметр прошиваемых отверстий 0,2 — 0,4 мм, В устройстве используется лазер импульсного действия

"Квант-12". В качестве источника электрического тока применена конденсаторная ба20 тарея напряжением U = 4000 В, емкостью C== 40 мкФ, мощностью W = 320 Дж, Расстояние между электродами h = 2. мм, т.е. соответствует диаметру лазерного луча в месте его прохождения между электродами, Воз25 душный зазор между электродами соответствует пробою при напряжении U = 6000 В.

В момент прохождения импульсного лазерного излучения между электродами воздушная среда ионизируется и становится

30 электропроводкой, вследствие чего между электродами происходит разряд электрического тока. Энергия электрического разряда переходит в тепловую энергию, равную Q =

=А 0,24 = 2,4. кал. Мгновенное расширение

35 газа создает ударную волну и выброс газа из отверстия сопла навстречу частицам продуктов сгорания, вылетающим из отверстия платы. Количество витков и диаметр Ilpo80да электромагнита подбираются экспери40 ментально.

Формула изобретения

Устройство для защиты оптических злеМентов - лазерных установок, содержащее.

45 сопло с отверстием для прохода лазерного излучения, электроды, установленные на сопле перпендикулярно оси отверстия сопла на заданном расстоянии относительно друг друга и симметрично относительно нее, ис50 точник электрического тока, электрически связанный с электродами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности в работе, оно дополнительно. снабжено экраном с центральным отверстием для про55 хода излучения, установленным в отверстии сопла с возможностью перемещения поперек оси этого отверстия и подпружиненным относительно сопла, постоянным магнитом, жестко закрепленным на экране, и установленным на сопле

1731538

Составитель Г.Карпухин

Редактор О.Юрковецкая Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 1543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соосно с постоянным магнитом и перпендикулярно оси отверстия сопла электромагнитом с сердечником, электрически связанным с источником электрического тока.