2013年2月16日土曜日

レーザ管構造検討


いよいよレーザ管本体の構造検討です。
こんな感じで行こうかと思っております。


基本的には1月の放電実験の構造に準じていますが、連続して発振させる場合には冷却が必要になります。通常は水冷しますので、水冷できる構造を考えることにします。

水冷のジャケットを接着剤やガラス細工でやりたくないので、以下のような構造を考えました。
ガラス管をアウター(水色:外径10mmφ、内径8mmφ)とインナー(紫色:外径6mφ、内径4mmφ)の二重構造とし、それらを三つの継ぎ手で繋ぐことで冷却とガス供給と真空引きが出来るようにするというものです。
三つの継ぎ手はそれぞれ、
  1. 10mm/10mm/6mmのプラスチックチーズ
    冷却用のアウターパイプに6mmφの冷却水供給/排出用の配管をつなげるようにします。
  2. 10mm/6mmプラスチック異径ユニオンストレート
    アウターパイプをシールし、インナーパイプをアウターパイプ内に保持します。アウターパイプ内の冷却水はここまで流れ込むことになります。インナーパイプは突き当て用のオリフィスを削り取り、アウターパイプの中へ貫通できるように改造します。
  3. 8mmφ黄銅チーズ
    インナーパイプをシールします。レーザ管にガスを供給するための配管と反射/光取り出しミラーをつなげられるようにします。




以下、詳細に。
まず、アウターパイプ。


アウターパイプの中にインナーパイプを通します。アウターとインナーの間には1mmの隙間があり、ここを水が流れて冷却されるという目論見です。


 アウターパイプにチーズを取り付けます。


チーズの他端に10mmφの銅パイプをつけます。


銅パイプの先端に異径ストレートを取り付けます。
本来このジョイントは10mmと6mmφのパイプを繋ぐためのものですが、6mmφのインナーパイプがアウターパイプ内を貫通しているのでジョイント内にインナーパイプの開口部はありません。したがってアウターパイプ内の冷却水はここで行き止まりとなり、もれないことになります。


インナーパイプの先端に黄銅チーズを取り付けます。
黄銅チーズは8mmφ、インナーパイプは6mmφですので、インナーパイプの周りにシリコンゴムチューブを被せて気密を確保します。
この構造はパイプ径や長さを実験的に決めるまでの暫定構造です。実験中は何度も組み替えが発生すると考えています。
構造が確定したらより気密性の高いシール構造に変更する予定です。







黄銅チーズの他端にミラーマウントモジュールを取り付けます。


ミラーマウントモジュールにミラーを接着します。
これで完成です。


ばらし図面と各部の説明は以下の通り。


何とか実験が出来そうな構造が出来ましたので、作製に入ります。

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