一種射頻電源裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供的一種射頻電源裝置，通過在設置多路輸出同步信號源、功率放大器、匹配器、及放電電極，并且匹配器的輸出連接所述放電電極并與之匹配，匹配器的輸入連接功率放大器的輸出并與之匹配，并在直流電源的供電作用下，多路輸出同步信號源的輸出，經過多路所述功率放大器的同步放大，在多路匹配器的共同作用下，多路放電電極對氣體進行射頻放電，使多路所述放電電極內的氣體產生輝光，所述氣體生產等離子體，并在激光諧振腔內產生激光，其采用無線電射頻的激勵方式，射頻的電極被放置在諧振腔外，不和放電氣體接觸，射電的頻率從一萬到三百萬兆赫，隔著玻璃激勵腔內的氣體，進行電離和放電，從而避免電極濺射和腐蝕引起諧振腔及光學器件污染。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種射頻電源裝置。
技術介紹
在氣體激光器激勵方面，特別是快速軸流C02激光器，都是用直流放電來激勵的。 諧振腔內的C02分子在DC電流的激勵下，由基態躍遷到高能級，形成粒子數的反轉，然后迅 速跌至低能層，放出的光子在前，后窗鏡間反復振蕩，諧振后形成光的放大，50%經前窗鏡 射出后形成激光。DC電場的電極都安裝在諧振腔玻璃管內或接頭處，和放電氣體直接接觸。 使用沒多長時間，激光器的諧振腔和光學鏡片，便被這些金屬粒子的涂層污染了，導致激光 器功率下降，放電不均勻，光束質量和模式變差。不難發現，DC電場的金屬電極，被電離和剝蝕了。究其原因，是由于電離后的氣體，及羅茨泵漏出的油蒸汽，在放電所產生的高溫中 (最高可達200°C )，以亞音速流動時(約300米/秒)，對電極的金屬表面進行沖擊，產生 了陰極的濺射和剝蝕，引起了材料的損耗。羅茨泵內漏出的潤滑油，又把這些濺射后剝蝕的 金屬粒子，黏附在諧振腔的管壁和光學鏡片上，造成了污染，既破壞了激光器的性能，又降 低了這些器件的壽命。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種射頻電源裝置，其采用無線電射頻的激勵方式， 射頻的電極被放置在諧振腔外，不和放電氣體接觸，射電的頻率從一萬到三百萬兆赫，隔著 玻璃激勵腔內的氣體，進行電離和放電，從而避免電極濺射和腐蝕引起諧振腔及光學器件 污染。 本技術所提出的技術方案是一種射頻電源裝置，包括多路輸出同步信號 源、多路功率放大器、多路匹配器和多路放電電極等；其中，所述匹配器的輸出連接所述放 電電極并與之匹配，所述匹配器的輸入連接所述功率放大器的輸出并與之匹配；所述多路 輸出同步信號源的輸出，接入多路所述功率放大器的輸入端；多路所述功率放大器對輸入 的射頻信號進行同步放大，多路所述匹配器對多路所述放電電極進行射頻放電，多路所述 放電電極內的氣體產生輝光放電。 其中，所述多路輸出同步信號源安裝在金屬外殼內，且該多路同步信號源內部用 石英晶體振蕩器產生射頻振蕩，并用一分配器對該射頻振蕩信號進行分配并多路輸出。 其中，所述功率放大器安裝在帶水冷卻的金屬外殼內，該功率放大器為非線性放 大器，且該功率放大器內置的功放管工作在開關狀態。 其中，所述放電電極位于放電管內，放電電極的放電的投影為長矩形，放電電極的 橫切面為短矩形，兩根相同的所述放電電極對稱的排列于放電管內，形成一對放電電極。 其中，還包括直流供電電源，所述直流供電電源同時分別向多個所述功率放大器 供電。 其中，所述直流供電電源還包括調節所述功率放大器的輸出功率的輸出斬波器，所述輸出斬波器是由二極管和IGBT組成，所述IGBT由一控制器控制，所述IGBT工作于開 關狀態。 其中，所述直流供電電源還包括把輸入的380V降壓至160 170V的三相變壓 器、三相整流橋和濾波電容，經過所述三相整流橋整流和所述濾波電容的濾波，產生直流電 源，通過所述輸出斬波器對所述射頻電源裝置供電。 其中，所述匹配器還包括輸入平衡變壓器、并聯電容器、串聯電感器和可調電容 器，所述可調電容器并聯于所述匹配器的輸出端口上，所述串聯電感器的一端連接于輸出 端口的陽極端，另一端連接于所述并聯電容器的一端，所述并聯電容器的另一端連接于輸 出端口的陰極端，所述輸入平衡變壓器的輸出端口并聯于所述并聯電容器的兩端上，所述 輸入平衡變壓器的輸入端口并聯于所述匹配器的輸入端口上。 其中，所述功率放大器還包括推挽輸出變壓器、M0SFET、 M0SFET驅動器、及正負 半周分離器，其中， 一對所述M0SFET連接于所述推挽輸出變壓器的初級的兩端，所述推挽 輸出變壓器的輸出端連接于所述功率放大器的輸出端上，一對所述MOSFET驅動器分別連 接于一對所述MOSFET上，所述正負半周分離器的正半周和負半周輸出端口分別連接于一 對所述M0SFET驅動器的輸入端上，所述正負半周分離器的輸入端連接于所述功率放大器 的輸入端上。 本技術通過在設置多路輸出同步信號源、多路功率放大器、多路匹配器、及多 路放電電極，并且所述匹配器的輸出連接所述放電電極并與之匹配，所述匹配器的輸入連 接所述功率放大器的輸出并與之匹配，并在直流電源的供電作用下，所述多路輸出同步信 號源的輸出，經過多路所述功率放大器的同步放大，在多路所述匹配器的共同作用下，多路 所述放電電極對氣體進行射頻放電，使多路所述放電電極內的氣體產生輝光，所述氣體生 產等離子體，并在激光諧振腔內產生激光，其采用無線電射頻的激勵方式，射頻的電極被放 置在諧振腔外，不和放電氣體接觸，射電的頻率從一萬到三百萬兆赫，隔著玻璃激勵腔內的 氣體，進行電離和放電，從而避免電極濺射和腐蝕引起諧振腔及光學器件污染。附圖說明圖1為本技術射頻電源裝置的電路結構示意圖； 圖2為圖1所示的射頻電源裝置的電源部分的電路結構示意圖； 圖3為圖1所示的射頻電源裝置的匹配器的電路結構示意圖； 圖4為圖1所示的射頻電源裝置的功率放大器的電路結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術做詳細的說明。如圖1所示為本實用新 型射頻電源裝置的電路結構示意圖，本射頻電源裝置包括多路輸出同步信號源1、多路功 率放大器2、多路匹配器3、及多路放電電極4。 其中，所述多路輸出同步信號源l安裝在金屬外殼內，且該多路同步信號源l內部 用石英晶體振蕩器產生射頻振蕩，并用一分配器對該射頻振蕩信號進行分配并多路輸出。 其中，所述功率放大器2安裝在帶水冷卻的金屬外殼內，該功率放大器2為非線性 放大器，且該功率放大器2內置的功放管工作在開關狀態。 其中，所述放電電極4位于圓柱形的放電管內，放電電極4的放電的投影為長矩 形，放電電極的橫切面為短矩形，放電面為圓弧形，兩根相同的所述放電電極4對稱的排列 于圓柱形的放電管的兩邊，形成一對放電電極。 其中，所述匹配器3的輸出連接到所述放電電極4并與之匹配，所述匹配器3的輸 入連接到所述功率放大器2的輸出并與之匹配，所述多路輸出同步信號源1的輸出，接入多 路所述功率放大器2的輸入端，多路所述功率放大器2對輸入的射頻信號進行同步放大，并 通過多路所述匹配器3對多路所述放電電極4進行射頻放電，使多路所述放電電極4內的 氣體產生輝光放電，所述氣體生產等離子體，并在激光諧振腔內產生激光。 故本射頻電源采用無線電射頻的激勵方式，射頻的電極被放置在諧振腔外，不和 放電氣體接觸，射電的頻率從一萬到三百萬兆赫，隔著玻璃激勵腔內的氣體，進行電離和放 電，從而避免電極濺射和腐蝕引起諧振腔及光學器件污染。 參考圖2，圖2為本射頻電源裝置的電源部分的電路結構示意圖，圖2所示裝置5 是對圖1 一種射頻電源裝置直流供電的電源裝置5部分，用于對多路功率放大器2進行脈 沖和直流供電，即裝置5是功率放大器2脈沖供電電源。 所述直流供電電源裝置5還包括三相變壓器51、三相整流橋52、濾波電容53和 斬波器54，所述三相變壓器51把輸入的380V降壓至160 170V，再經過所述三相整流橋 52整流和所述濾波電容53的濾波，產生直流電源，所述直流電源通過所述輸出斬波器54對 本射頻電源裝置進行脈沖供電。 在供電電源裝置5中，所述輸出斬波器54是由二極管和IGBT組成，所述IGBT還 受外置控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種射頻電源裝置，其特征在于，包括：多路輸出同步信號源、多路功率放大器、多路匹配器和多路放電電極等；其中，所述匹配器的輸出連接所述放電電極并與之匹配，所述匹配器的輸入連接所述功率放大器的輸出并與之匹配；所述多路輸出同步信號源的輸出，接入多路所述功率放大器的輸入端；多路所述功率放大器對輸入的射頻信號進行同步放大，多路所述匹配器對多路所述放電電極進行射頻放電，多路所述放電電極內的氣體產生輝光放電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高云峰，葉建國，謝根華，張建群，
申請(專利權)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]