固体激光器的风冷技术

股神 · 发表于 2009-6-26 11:30:44

这个论坛好没有技术含量，看不到具体的技术，是不是搞激光，光学的都很小家子气啊，本人新人。看看搞建筑等行业的什么技术内部资料都是共享的！

股神 · 发表于 2009-6-26 11:38:19

项目名称：高重复频率中压氮气风冷固体激光器
项目编号：306-65-21
分类：机械
地区： -

项目简介：一般风冷无法对重复频率的光泵浦实施有效冷却：水冷却液虽换热系数高，但体积庞杂，水冷液产生的锈蚀和光耗还将引起激光器稳定性极大下降。本研究在理论上建立了泵浦系统的模拟传热模型及相应换热基本方程式，证明了风冷用介质密度增大20倍时，使相同质量流量气体流过回路时压力损失减小为二十分之一，所需泵送功率减小为四百分之一。技术上实现了最优氮气流动组织，用三元流设计的外径Φ35mm微型叶轮高效节能，对光泵浦热阻较大部位实施传热强，激光腔一散热器结构一体紧凑；聚光腔电耦合效率高；并且采用湿簧继电器大大提高了激光器电源的特性。研究成的Na:YAG激光器技术参数为：重复频率5～10Hz，氮气压2.0MPa，激光单次脉冲能量205mj，聚光腔内氮气温与环境大气温＜20℃。
风冷固体激光器特别适用于寻求结构紧凑，便携可靠的军用激光测距机，以代替目前我军装备的水冷激光器，在民用中小型二氧化碳激光器上推广中压氮气风冷技术可节约大量用水，并可对其它高热载电器件进行有效冷却。
产品原料的来源及价格：Na:YAG棒 Φ6×80，6000元/个黄铜、铝合金等。
产品的综合成本：2.9万元
产品的预期售价：6.0万元
国内市场：200台/年
主要设备及投资额：铣床、亚弧焊机，能量计，功率计，光栅单色仪共60万
厂房面积及要求：10m3
水、电、汽用量：16度/日
工人数及要求：8人
总投资额：65万元
流动资金：8万元
年生产能力：200台
年产值：1200万元
年利润（毛利、纯利）：纯利润约500万元/年
所需转让费：30万元
已应用的地区和单位：西安航空公司。
合作方式：转让时所提供的条件：全部设计计算软件施工图纸，装配，调试工艺技术。

sinostudio · 发表于 2009-6-26 11:39:25

所谓风冷，就是将激光器内部产生的热量通过导热系统传递给热沉，再由热沉与空气进行热交换，从而达到散热之目的。准确的讲到目前为止散热好像只有这么一个办法。其他的如半导体制冷，液氮制冷，水冷，热导管，空调制冷等严格上说都只是一个导热系统，最后的散热都得与空气进行热交换。由此可知，散热系统的核心就是导热系统的设计。
对于固体激光器，风冷就是将工作物质和泵浦源的废热，导出去，用散热片散热！
浅见！望高手指正！

再也不能这样 · 发表于 2009-6-26 11:43:29

本帖最后由再也不能这样于 2009-6-26 11:47 编辑

项目名称：高重复频率中压氮气风冷固体激光器
项目编号：306-65-21
分类：机械
地区： -

项目简介：一般风冷无法对重复频率的光泵浦实施有效冷却：水冷却液虽换热系数高，但体积庞杂，水冷液产生的锈蚀 ...
股神发表于 2009-6-26 11:38

有点意思啊。用高压气体冷却。印象中有些机载设备用液化气体冷却。

wjl998 · 发表于 2009-6-28 16:11:39

在那呢！！
怎么看不到啊

laserfan · 发表于 2009-7-13 14:18:38

风冷的体积小吗？我看水冷技术更成熟！有热管散热更牛！！

再也不能这样 · 发表于 2009-7-13 14:58:43

风冷的体积小吗？我看水冷技术更成熟！有热管散热更牛！！
laserfan 发表于 2009-7-13 14:18

热管散热器是个好东西。好像还没看到在激光器上出现。前公司老板曾想做，无奈没人愿意着手去做。
用好这技术，激光器的性能将上一个大台阶，甚至可以把国外产品比下去。
感觉做激光的人，保守的居多，不喜欢尝试新事物，新技术。这有公司的原因，也有个人的原因。
希望看到中国人先把热管散热激光器做起来。

脉冲LD · 发表于 2009-7-14 08:49:03

这需要懂热管的人懂激光，或者懂激光的人懂热管，否则没有几家单位愿意尝试。

laser.f · 发表于 2009-7-14 09:38:48

热管这东西结构件坐起来太麻烦了。
考虑到密封，又不能像cpu的热管散热器那样直接接触到热端，也就是不能直接接触到tec的热端或LD底面。除非你把散热器铝块给融了，把热管给埋进去。如果热管不能直接接触热端，只能跟散热器接触，然后再去吹这个热管，那我还不如直接把散热器做大，直接吹散热器效果好。
如果直接把热管放到激光器里面，空间有限制，风扇也吹不到，起的作用估计有限。
事实上，我用的cpu的热管散热器，评价挺不错的超频三，南海，实际效果也只是在风扇低转速下散热效果比原装散热器低四到五度，高转速下没有明显区别。

再也不能这样 · 发表于 2009-7-14 10:07:45

本帖最后由再也不能这样于 2009-7-14 10:14 编辑

对于激光器来说，热管的优势主要是灵活的“分布式散热”。特别体现在紧凑型激光器，及不宜用水准的场合。
通常晶体支架仅有底面能传导热量，而使用热管的话，两侧和顶面的热量能传到较远的地方散发，散热速度和功率应该能大幅提高。
另两个重要热源，放置于腔内的激光二极管(对于某些设计)，以及Q开关晶体，通常也跟激光晶体挤在一堆。热管能把它们的热量分散开。
一些倍频激光器的倍频晶体(冷却型设计)，也可用热管散热。
至于管路布局，在激光器外壳上动点脑筋应该可以。最后用点密封胶就是了。应该不至于需要烧焊铜管。热管散热器可能需要订做。

说句题外话，对于激光器来说，也不是需要一味降低温度。完全可以设定在较高的温度区间长期工作。一味降低温度，高散热速率导致的大温度梯度，同样带来很多的问题。