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1。3  射频电源的发展概况

射频CO2激光器的重要组成部分之一是射频电源，而其频率跟气体放电是息息相关，不可分开的。在七十年代射频CO2激光器刚崭露头角的时候，在理论上，射频CO2激光器可能的工作范围被美国联邦通信委员会指定为f＝30MHz～3GHz[4]。为了第一次向人们展现了低电压激励的独特优点，第一台研发的射频CO2激光器提供射频激励的方法是用线圈将波导围着绕一圈[5]。射频激励CO2激光器的电源是由高频电源渐渐演变而来，经历了一个较长的发展过程。文献综述

Coherent公司生产的射频电源在CO2激光器中两种装配方式分别是射频激励CO2激光器G-系列和C-系列，为了实现激光器的集成化，射频电源与激光头使用的是相结合的装配形式，虽然射频电源的体积和质量有所减少，但其电源部分的维护是非常不容易的；而ACCESS公司，其创办人是华人张永方，该公司的激光器的射频电源部分与光管局部是分开进行设计，这样做使激光器稳定性与可靠性得以提升的同时还可以使激光器的后期维护费用得以下降。为了使得所有客户都能够灵活的设计安装，所以其相应的配套包括各种长度的射频电缆。

1。4  课题的研究目的、意义与内容

在激光加工领域中,中小功率射频CO2激光器地位的重要性是可想而知的，然而目前大多数此类激光器主要依靠进口来满足需求。为了射频CO2激光器的全面国产化得以实现，本课题打算设计一款功率为10W的射频CO2激光器射频电源。

本课题主要内容是主要分为下列几个环节:

(1)为了射频电源设计打下坚实的理论基础，从而深切体会射频CO2的发展历程，深入了解射频CO2激光器的放电性质，系统整理射频电路设计的基本方法。

(2)根据实际理论设计了自激式射频电源，并画出了原理图。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

(3)对设计的自激式射频电源进行PCB的绘制，并进行制板和实验，得出了相应的结论。

(4)对全文进行总结。

2  射频电源设计的相关理论

2。1  射频气体放电有关理论

2。1。1  放电气体的等效电阻

相对于射频CO2激光器而言，我们可以将它激光放电管中的CO2等混合气体的放电等离子体大概的看作是一个特定的负载阻抗[6]。出于对计算时更为方便的考虑，我们可以进行下列近似:放电等离子体与放电管壁之间的功能被忽视的时候，由于离子的质量比电子的质量大了很多，只需要把电子的运动算进去，与此同一时刻离子空间进行很小的移动，所以当离子开始运动时其所产生的能量交换可以被完全忽略掉。

将电子的运动做一个简单的化简，当离边界较远的电子在角频率为、振幅为的电场作用下