大流量轴快流CO2激光器放电管的对比分析

李俊杰; 李波; 王又青

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.005

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大流量轴快流CO2激光器放电管的对比分析

李俊杰 , 李波 , 王又青

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大流量轴快流CO2激光器放电管的对比分析

1.
华中科技大学光学与电子信息学院激光加工国家工程中心, 武汉 430074

作者简介: 李俊杰(1990-),男,硕士研究生,现从事高功率轴快流CO₂激光器数值模拟。.

通讯作者: 王又青, YQWang13@163.com

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(61308045)
中图分类号: TN248.2⁺2

Comparative analysis of discharge tube of CO2 lasers with large mass flow rate and fast-axial flow

1.
National Engineering Research Center of Laser Processing, College of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Corresponding author: WANG Youqing, YQWang13@163.com

CLC number: TN248.2⁺2

摘要: 为了提高大功率轴快流CO2激光器的单根放电管的质量流量,得到更大的单根放电管的输出功率,对原有放电管的喷嘴、绕流环等结构进行了改进和优化,设计出一种新型的大质量流量放电管。采用数值模拟和实验验证的方法对新设计的放电管内的气体流动状态和输出功率进行分析,得到了工作气体的质量流量,放电管的输出功率以及工作气体在放电管内的流场分布,数值模拟结果和实验结果一致,并对不同结构的放电管的输出功率和流场分布进行了比较。结果表明,新设计的放电管的质量流量明显增加,单根放电管的输出功率提高,且能够得到均匀的辉光放电。
- 激光器 /
- 大质量流量放电管 /
- 数值模拟 /
- 辉光放电
Abstract: In order to improve the mass flow rate of a single discharge tube to get higher output power, a new discharge tube was designed after optimization of nozzle and loop structure of the original tube. The flow field, the output power and the mass flow rate of the discharge tube were analyzed through numerical simulation and measured in experiments. The computational results were consistent with the experimental results well. The flow field and the output power of different structure of discharge tubes were compared. The results show that the mass flow rate of the newly designed discharge tube is larger, the output power of single discharge tube is higher and the glow discharge is uniform.
- lasers /
- large mass flow rate discharge tube /
- numerical simulation /
- glow discharge

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大流量轴快流CO2激光器放电管的对比分析

通讯作者: 王又青, YQWang13@163.com

作者简介: 李俊杰(1990-),男,硕士研究生,现从事高功率轴快流CO₂激光器数值模拟。

1. 华中科技大学光学与电子信息学院激光加工国家工程中心, 武汉 430074

收稿日期: 2014-05-16
录用日期: 2014-06-20
网络出版日期: 2015-05-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61308045)

关键词:

摘要: 为了提高大功率轴快流CO2激光器的单根放电管的质量流量,得到更大的单根放电管的输出功率,对原有放电管的喷嘴、绕流环等结构进行了改进和优化,设计出一种新型的大质量流量放电管。采用数值模拟和实验验证的方法对新设计的放电管内的气体流动状态和输出功率进行分析,得到了工作气体的质量流量,放电管的输出功率以及工作气体在放电管内的流场分布,数值模拟结果和实验结果一致,并对不同结构的放电管的输出功率和流场分布进行了比较。结果表明,新设计的放电管的质量流量明显增加,单根放电管的输出功率提高,且能够得到均匀的辉光放电。