CN113695754A - 一种利用飞秒激光制备纳米带的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用飞秒激光制备纳米带的装置，包括操控装置、加工台、调节板、物料架、激光输出装置和纳米物料本体；所述操控装置位于加工台左侧，所述纳米物料本体沉积在物料架上端，所述物料架位于加工台上端，所述调节板安装在加工台上端，所述激光输出装置位于调节板上端，本发明所提供的纳米带制备方法，克服了传统方法制备纳米带形状单一的不足，利用激光输出装置灵活的三维加工特性，通过激光输出装置的冷加工特征对纳米物料本体进行烧蚀，可以制备出根据程序预先设定任意形状的纳米带。
Description
技术领域
本发明主要涉及纳米器件的技术领域，具体为一种利用飞秒激光制备纳米带的方法。
背景技术
一维纳米结构由于在电子学、光电子学、电化学等领域具有极大的应用前景而得到了广泛的关注。其中纳米线、纳米棒以及纳米管得到了较多的研究。近来纳米带—一种新的一维纳米结构引起了纳米科学界的极大兴趣。纳米带可以帮助人们拓展对于固体中结构—性能关系的理解而且可以利用纳米带制成相应的功能器件，如Hughes等(Appl.Phys.Lett.82,2886(2003))用纳米带制备了原子力显微镜和扫描探针显微镜的微悬臂。纳米带的制备方法通常有汽相沉积(Science,291,1947(2001))、模版合成(Chem.Mater.14,1445,(2002))、水热生长等。上述方法均涉及多步工艺流程，具有制备时间较长，制备成本高的不足。
另外，上述方法制备的纳米带受制备过程中薄膜生长条件所限，纳米带形状比较单一，很难实现不同形状纳米带的制备，而在实际使用中，往往对纳米带的形状有特殊的要求，如扫描探针显微镜的微悬臂需要前端呈现箭头形状。
发明内容
为了改善上述问题，本发明提供一种利用飞秒激光制备纳米带的方法。
本发明提供一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，采用如下的技术方案：包括操控装置、加工台、调节板、物料架、激光输出装置和纳米物料本体；所述操控装置位于加工台左侧，所述纳米物料本体沉积在物料架上端，所述物料架位于加工台上端，所述调节板安装在加工台上端，所述激光输出装置位于调节板上端；
进一步的，一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先在物料架上沉积一层待加工的纳米物料本体；
步骤二：将沉积的物料架放置在加工台端面上；
步骤三：将激光输出装置的飞秒激光能量调节到至所述纳米物料本体的烧蚀阈值；
步骤四：将激光输出装置的飞秒激光经物镜聚焦到所述纳米物料本体表面，操作操控装置，使调节板带动激光输出装置移动，同时激光输出装置在调节板上移动，并且激光输出装置的输出端可通过操控装置进行转动，使飞秒激光根据预设参数扫描所述纳米物料本体表面，使扫描的区域烧蚀掉，而未扫描的区域剥离而形成纳米带。
进一步的，加工台左右两侧均设有滑槽。
进一步的，所述调节板横截面为H形，所述调节板下端相对应的一侧外壁均连接有第一滑块，所述第一滑块与滑槽连接。
进一步的，所述调节板上端面安装有滑轨。
进一步的，所述激光输出装置下端连接有第二滑块，所述第二滑块与滑轨连接。
进一步的，所述激光输出装置前侧连接有防护外壳，所述防护外壳内壁设有通槽和圆槽，所述圆槽位于通槽下方并连通，所述通槽上端连接有集能装置，所述集能装置上端连接有导能管，所述集能装置通过导能管与激光输出装置连接，所述圆槽内连接有弧形板，所述弧形板内壁连接有转球，所述转球下端连接有激光喷射头。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明所提供的纳米带制备方法，克服了传统方法制备纳米带形状单一的不足，利用激光输出装置灵活的三维加工特性，通过激光输出装置的冷加工特征对纳米物料本体进行烧蚀，可以制备出根据程序预先设定任意形状的纳米带。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的防护外壳剖视结构示意图；
图3为本发明的图1中a区放大结构示意图；
图4为本发明的图1中b区放大结构示意图。
图中：1、操控装置；2、加工台；3、调节板；4、物料架；5、激光输出装置；21、滑槽；31、滑轨；32、第一滑块；41、纳米物料本体；51、防护外壳；52、导能管；53、集能装置；54、激光喷射头；55、第二滑块；511、通槽；512、圆槽；513、弧形板；541、转球。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：
本发明实施例一公开一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，请着重参照附图1-4，一种利用飞秒激光制备纳米带的装置，包括操控装置1、加工台2、调节板3、物料架4、激光输出装置5和纳米物料本体41；所述操控装置1位于加工台2左侧，所述纳米物料本体41沉积在物料架4上端，所述物料架4位于加工台2上端，所述调节板3安装在加工台2上端，所述激光输出装置5位于调节板3上端。
请着重参照附图1，一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先在物料架4上沉积一层待加工的纳米物料本体41；
步骤二：将沉积的物料架4放置在加工台2端面上；
步骤三：将激光输出装置5的飞秒激光能量调节到至所述纳米物料本体41的烧蚀阈值；
步骤四：将激光输出装置5的飞秒激光经物镜聚焦到所述纳米物料本体41表面，操作操控装置1，使调节板3带动激光输出装置5移动，同时激光输出装置5在调节板3上移动，并且激光输出装置5的输出端可通过操控装置1进行转动，使飞秒激光根据预设参数扫描所述纳米物料本体41表面，使扫描的区域烧蚀掉，而未扫描的区域剥离而形成纳米带。
请着重参照附图1-4，加工台2左右两侧均设有滑槽21，所述调节板3横截面为H形，所述调节板3下端相对应的一侧外壁均连接有第一滑块32，所述第一滑块32与滑槽21连接，所述调节板3上端面安装有滑轨31，所述激光输出装置5下端连接有第二滑块55，所述第二滑块55与滑轨31连接，所述激光输出装置5前侧连接有防护外壳51，所述防护外壳51内壁设有通槽511和圆槽512，所述圆槽512位于通槽511下方并连通，所述通槽511上端连接有集能装置53，所述集能装置53上端连接有导能管52，所述集能装置53通过导能管52与激光输出装置5连接，所述圆槽512内连接有弧形板513，所述弧形板513内壁连接有转球541，所述转球541下端连接有激光喷射头54。
实施例2：
本发明实施例二公开一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，请着重参照附图1，一种利用飞秒激光制备纳米带的装置，包括操控装置1、加工台2、调节板3、物料架4、激光输出装置5和纳米物料本体41；所述操控装置1位于加工台2左侧，所述纳米物料本体41沉积在物料架4上端，所述物料架4位于加工台2上端，所述调节板3安装在加工台2上端，所述激光输出装置5位于调节板3上端。
请着重参照附图1，一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先在物料架4上沉积一层待加工的纳米物料本体41；
步骤二：将沉积的物料架4放置在加工台2端面上；
步骤三：将激光输出装置5的飞秒激光能量调节到至所述纳米物料本体41的烧蚀阈值；
步骤四：将激光输出装置5的飞秒激光经物镜聚焦到所述纳米物料本体41表面，操作操控装置1，使调节板3带动激光输出装置5移动，同时激光输出装置5在调节板3上移动，并且激光输出装置5的输出端可通过操控装置1进行转动，使飞秒激光根据预设参数扫描所述纳米物料本体41表面，使扫描的区域烧蚀掉，而未扫描的区域剥离而形成纳米带。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用飞秒激光制备纳米带的装置，其特征在于：包括操控装置(1)、加工台(2)、调节板(3)、物料架(4)、激光输出装置(5)和纳米物料本体(41)；
所述操控装置(1)位于加工台(2)左侧，所述纳米物料本体(41)沉积在物料架(4)上端，所述物料架(4)位于加工台(2)上端，所述调节板(3)安装在加工台(2)上端，所述激光输出装置(5)位于调节板(3)上端。
2.一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：首先在物料架(4)上沉积一层待加工的纳米物料本体(41)；
步骤二：将沉积的物料架(4)放置在加工台(2)端面上；
步骤三：将激光输出装置(5)的飞秒激光能量调节到至所述纳米物料本体(41)的烧蚀阈值；
步骤四：将激光输出装置(5)的飞秒激光经物镜聚焦到所述纳米物料本体(41)表面，操作操控装置(1)，使调节板(3)带动激光输出装置(5)移动，同时激光输出装置(5)在调节板(3)上移动，并且激光输出装置(5)的输出端可通过操控装置(1)进行转动，使飞秒激光根据预设参数扫描所述纳米物料本体(41)表面，使扫描的区域烧蚀掉，而未扫描的区域剥离而形成纳米带。
3.根据权利要求2所述的一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：加工台(2)左右两侧均设有滑槽(21)。
4.根据权利要求3所述的一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：所述调节板(3)横截面为H形，所述调节板(3)下端相对应的一侧外壁均连接有第一滑块(32)，所述第一滑块(32)与滑槽(21)连接。
5.根据权利要求4所述的一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：所述调节板(3)上端面安装有滑轨(31)。
6.根据权利要求5所述的一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：所述激光输出装置(5)下端连接有第二滑块(55)，所述第二滑块(55)与滑轨(31)连接。
7.根据权利要求6所述的一种利用飞秒激光制备纳米带的方法，其特征在于：所述激光输出装置(5)前侧连接有防护外壳(51)，所述防护外壳(51)内壁设有通槽(511)和圆槽(512)，所述圆槽(512)位于通槽(511)下方并连通，所述通槽(511)上端连接有集能装置(53)，所述集能装置(53)上端连接有导能管(52)，所述集能装置(53)通过导能管(52)与激光输出装置(5)连接，所述圆槽(512)内连接有弧形板(513)，所述弧形板(513)内壁连接有转球(541)，所述转球(541)下端连接有激光喷射头(54)。
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