高功率激光器说明书

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1、GS—TFL—XXkW型高功率横流CO2激光器系列，是一种采用横向针板放电的气体快速循环流动激光器。该激光器具有功率高、效率高、光束质量高、寿命长、稳定性好、结构紧凑、使用费用低、维修方便等特点。该激光器系列可用于激光热处理、焊接、切割及表面合金化等应用，可加工各种金属和非金属材料。其光束方向性好，能量密度和加工精度高，在工业、国防、科研等领域具有广泛的应用前景。二、主要技术参数1＞放电形式直流辉光放电2、激光波长10.6um3、额定激光功率系列2.0,5.0,10.Okw4、激光功率不稳定性W±5%5、气体成分C02:N2:He=1:10:20或C02:N2:Ar=1:10:1

2、06、气体压力12^13kpa（使用Ar气时7一9kpa）7、电源AC:380V±10%,50Hz,30,60,10OKVA三相不平衡度：W5%高压直流输出电压：0~4.3KV.可调高压直流输出电流：0~20A可调8、使用环境无腐蚀性气体及过强磁场9、环境温度0°C~+40°C10、环境湿度40°C:20~90%RH11＞环境大气压86=06Kpa12、外形尺寸激光器：3300(W)X1440(L)X2350(H)制冷机：1800(W)X1400(L)X2100(H)三、产品基本结构GS—TFL—XXkW型高功率横流CO2激光器系列主要由箱体、光腔、电极及其电源组成；为了获得稳定

3、、连续、高效的激光，其中还必须有气体循环、冷却（热交换）、充排气等系统。分别叙述如下：1.电极系统2•谐振腔系统图1激光器主体示意图箱体：采用不锈钢制成，是具有良好气密性的密封体，内装光腔系统、风机系统、热交换器、电极系统等。光腔：采用高效稳定谐振腔系统，由全反镜、输出镜、调节机构及光桥组成。用硅底材料制成的全反镜，经光学研磨后，表面镀增强介质膜，曲率半径15〜20m,反射率在99.5%以上；内部水冷；输出镜采用坤化铢作基体材料，内外表面分别度增反膜和增透膜，透过率为30%左右，输出镜采用水冷；光桥由数根与激光箱体脱离的圆形管（称之为光桥杆）及光桥板组成，用以固定全反镜和输出镜，

4、圆柱形管须通水冷却。气体循环系统：采用高速离心风机与导流装置联接而成。冷却系统：包括两种水冷系统，一是常温水，用来冷却全反射镜和输出镜及光桥杆等必须防止冷凝水的部份；另是低温水冷，用制冷压缩机和水泵组成的低温水冷机组提供，经二次循环冷却，将水冷却至5〜10度，注入阳极板和热交换器，以热交换器冷却流经它的循环气体。充排气系统：用管道和相应阀门将激光器箱体与一台真空泵和充七系统相连接，以开关各阀门来控制充排气。放电系统：电极包括阴极与阳极，阳极也称之为阳极板，采用表面光滑无伤痕的纯铜材料制成。阴极为放电针，由几百根放电针组成，亦称之为阴极针板；直流高压通过限流电阻加在阴阳极之间，形成

5、稳定的辉光放电。图2放电激励电极结构原理总图四、电源装置1）电源装置基本结构GS—TFL—XXkW型高功率横流CO2激光器系列电源系统由主电气电路和TC控制电路组成，其原理图分别见GS—TFL—XXkW型高功率横流CO?激光器系列主电路电气原理图和GS—TFL—XXkW型高功率横流CO?激光器系列TC控制板原理图。GS—TFL—XXkW型高功率横流CO2激光器系列主电路电气原理图由两大部分组成：上部分为晶闸管智能模块控制的直流高压电源原理电路：下部分为辅助设备的驱动及其控制原理电路。①直流高压电源电路该电路包括：ZB—升压变压器；VC—晶闸管智能模块；DZ—整流硅堆;CDL—激光

6、器电极；C1//R1—阻容吸收；R0;R3一降压限流电阻；R4—7一镇流电阻；HLO—霍尔电流传感器；HL1-3—霍尔电流变送器；PL1、PL2—高速熔断器。①辅助设备的驱动及其控制电路该电路的作用是：对激光器电源及辅助设备进行起、停控制。控制元件有：K—K7一自动空气开关，作隔离开关和短路保护用；GT—急停；YA—锁开关；J0—相序保护继电器（具有缺相、相序不对，电压过高或过低，频率偏离50HZ太大时切断控制回路的作用）；HY—水压继电器；TR1-5—热继电器；KM1—高压主电源接触器；KW2—真空泵电机接触器；KM3—主风机电机接触器；DL—低通滤波器；KB—控制变压器；LD

7、1-8—工作指示灯；LD9-12一故障指示灯；AN1-3一起动控制；TN1-3一停止按钮。以上电气元件分别安装在激光器下部柜体的电源架上及操作面板上（其中：HY装在下部柜体上），如图一、图二所示。由图可见，只有不缺水（HY）、不缺相（J0）、不过流（K1）、W给定回零（K2）、三相平衡（K3）、不过热（FR1）,先开风机（KM3、KM30等条件同时具备，才能起动高压主电源。2）电源装置工作原理直流高压是由变压器ZB升压后经高压硅堆DZ整流得直流高压E下图为可调高压直流电源系统TC