[00994246]基于新型阴极和自动封装工艺的激光泵浦连续氪灯

技术领域：该项目归属《技术领域》目录中：激光技术。项目背景：泵浦激光器是应用最为广泛的一类激光器，应用场合主要有打标、焊接、切割、美容等。泵浦光源是泵浦激光器中的核心部分，它直接决定了系统的性能和寿命。就泵浦光源(氪灯)而言，很多国内企业都还停留在模仿国外产品的阶段，缺乏自主设计能力；同时，国外产品多采用自动化生产，而国内的绝大多数厂家还停留在纯手工加工阶段，特别是封接工序上，这就导致了产品的质量波动大，对工人水平依耐性强。该项目采用自主开发的新型阴极对氪灯进行改良，同时采用专用自动封接机来实现封接工序，用机器加工代替手工。最终得到一种高性能、低成本和产品质量一致性高的新型氪灯。该项目在2012年获得国家科技型中小企业技术创新基金及上海地方中小企业技术创新资金项目的立项支持。主要研究内容：氪灯作为最常见的激光泵浦光源，阴极是影响其性能的最重要的因素，阴极的材料和形状应当根据灯的运行参数进行设计，以保证灯在燃点时处于最佳状态。另，封接工艺的控制也是氪灯生产的一个重要环节。生产氪灯多采用钼箔与石英玻璃的气泡封接，这是一种工艺复杂的非匹配封接，国内大多数工厂一般采用手工完成，生产效率低，一致性差。针对上述两点，该项目从阴极和封接工艺入手，开发出一种采用自有专利的新型阴极和自动封接工艺的氪灯，在提高灯的性能和一致性的同时降低其生产成本。创新点：该项目利用自有专利的新型氪灯阴极代替传统阴极，该阴极从材料、形状、尺寸方面均经过谨慎设计和考虑，具有熔点高，耐高温，电子发射性能好，耐大电流，易触发启动等特点。采用自行开发的自动封接系统来实现氪灯的钼箔与石英气泡封接，用机器加工代替手工。该系统的关键在于：利用夹头旋转定位系统对待加工的石英管进行高同轴度定位；火头的设置与火力的控制；火头的移动速度和距离可任意调节；每个灯管内的组合体和火头位置定位可以事先定位。技术指标：氪灯最大功率：4505.5瓦；氪灯寿命：810.5小时；自动封接系统工位数：12工位；封接部位长度：20-55毫米；生产率：大于400支灯/天；成品率：99%以上。经济指标：截止15年底(近3年)，产品已累计产生自我转化效益收益575.2万元，净利润124.9万元，实缴税金65.4万元。知识产权：该项目已获得一项发明专利授权和两项实用新型授权。产品通过了复旦大学电光源研究所的检测。经济与社会效益和对科技进步的作用：该项目产品已作为国内最主要的YAG连续固体激光器光泵光源之一，在大族激光、天弘激光、楚天激光等单位的各类激光设备中得到应用，获得用户肯定和好评。此外，该项目涉及的自动封接系统还广泛用于该公司脉冲氙灯等特种光源的自动化生产中。该项目的开展对中国泵浦光源行业技术的进步起到了很好的促进作用。