CN2144534Y - 激光气相合成超细粉的装置 - Google Patents
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Abstract
一种激光气相反应合成超细粉的装置，包括有激
光源、反应室、反应气入射口、保护气入射口、粉体收
集器等几部分。其特征是，光路由两对凸透镜与两个
平面全反镜构成“+”字形垂直正交多次共焦光路，反
应气流与光路平面垂直正交。具有光能利用率高、产
率高且产品质量高等特点。
Description
本实用新型涉及激光气相合成技术，具体地说就是提供了一种用于激光气相合成超细粉的装置。
目前，激光气相合成超细粉的装置多如图1所示，在光束与反应气流相互作用相关几何结构上，均采用相互垂直正交，激光束仅一次通过反应区，剩余光束能量由截止器7接收损失了。这种光路光能有效利用率最高为15％，一般在12％左右，大部分光能被截止器吸收消耗了，利用率太低。众所周知，获得高功率激光的成本是比较高的，因此如何提高光能有效利用是激光气相合成反应，特别是合成超细粉提高产率和降低成本的关键。
本实用新型的目的是提供一种光能利用率高，产率高的激光气相合成超细粉的装置。
本发明提供的激光气相反应合成超细粉的装置，包括有激光源1、反应室2、反应气入射口3、保护气入射口4、粉体收集器5等几部分，其特征在于，如图2由两对凸透镜与两个平面全反镜构成“＋”字形垂直正交多次共焦光路，激光源1发射出的激光束通过凸透镜A聚焦于P后进入与之共焦的透镜B恢复为平行光，再经平面反射镜A′、B′的二次反射进入到透镜C，聚焦于共焦点P后再经透镜D变为平行光，由D出来的光束到达平反镜C′或者截止器，其焦点P在反应气入射口3上方，反应气流与光路焦平面垂直正交。透镜C与平反镜B′之间，透镜D与平反镜C′之间可以加有光栅6，保护气入射口4设置在透镜的内表面附近，平面镜的背面可有水冷装置。光束反复通过P反应区后，光能基本消耗利用了，光能利用率提高4倍，产率也提高3倍以上，特别是由于光束相互垂直正交地通过反应区，至使反应区的边界条件变好，产品的质量大大提高，下面通过实施例详细叙述本实用新型。
附图1为日本特许昭和62－11546提供的一种激光气相合成超细粉装置图；
附图2为本实用新型提供的激光气相合成装置光路部分的示意图。
实施例：
1、透镜 焦距fA＝500
2、透镜 焦距均为fB＝fg＝fD＝400
3、透镜 外径：φ50，光通径φ≤40材料可为GaAs，ZnSn，NaCl，镀增透膜，透过率＞97％，侧面水冷，通Ar保护防止生成物沾污；
4、全反镜A′、B′、C′外径：φ60，α1、α2调整～45°，材料：铜镀金，钼合金，GaAs镀全反膜，背面水冷；
5、光栏通径φ40以下可调，紫铜水冷；
6、上述“＋”字共焦实施光路系统，采用CO2激光束可以气相合成Sl3N4，SlC，B4C，Sl，Fe－Sl－C等超细粉，提高光能利用率和产率。
以合成超细Sl3N4粉为例，反应参数，产率及光能利用率见表。
光路系统类型 输入激 反应气 SiH4 NH3 反应箱 粉直径 产率 光能利
光功率 咀直径 流量 流量 压力 用率
CO2W mm cc／min cc／min KPa （nm） g／h ％
“＋”共焦 800－100 φ5.5 800 5600 103 20－30 100 70
光路
现有单次聚 800－100 φ4 260 1680 103 20－30 30 13
焦光路
Claims (5)
1、一种激光气相反应合成超细粉的装置，包括有激光源、反应室、反应气入射口、保护气入射口、粉体收集器等几部分，其特征如下：
(1)由两对凸透镜与两个平面全反镜构成“+”字形垂直正交多次共焦光路：
由激光源发射出的激光束通过凸透镜A聚焦于P后进入与之共焦的透镜B恢复为平行光，再经平面反射镜A′、B′的二次反射进入到透镜C，聚焦于共焦点P后再经透镜D变为平行光；
(2)由D出来的光束到达平反镜C′或者截止器；
(3)共焦点P在反应气入射口上方；
(4)反应气流与光路焦平面垂直正交。
2、按权利要求1所述激光气相合成装置，其特征在于：透镜C与平反镜B之间、透镜D与平反镜C之间可以加有光栅。
3、按权利要求1、2所述激光气相合成装置，其特征在于所述保护气入口在透镜的内表面附近。
4、按权利要求1、2所述激光气相合成装置，其特征在于所述平反镜的背面有水冷装置。
5、按权利要求3所述激光气相合成装置，其特征在于所述平反镜的背面有水冷装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 92242813 CN2144534Y (zh) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 激光气相合成超细粉的装置 |
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| CN 92242813 CN2144534Y (zh) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 激光气相合成超细粉的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2144534Y true CN2144534Y (zh) | 1993-10-27 |
Family
ID=33782538
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 92242813 Expired - Fee Related CN2144534Y (zh) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 激光气相合成超细粉的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2144534Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1037427C (zh) * | 1994-08-15 | 1998-02-18 | 中国科学院金属研究所 | 激光气相合成氮化铁超细粉的方法 |
| CN1090992C (zh) * | 1998-03-10 | 2002-09-18 | 中国科学院金属研究所 | 一种激光气相合成纳米粉反应装置 |
| CN104516082B (zh) * | 2013-09-30 | 2017-03-29 | 睿励科学仪器（上海）有限公司 | 一种镜头组安装组件以及具有该组件的光学测量系统 |
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1992
- 1992-12-25 CN CN 92242813 patent/CN2144534Y/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| C15 | Extension of patent right duration from 15 to 20 years for appl. with date before 31.12.1992 and still valid on 11.12.2001 (patent law change 1993) | ||
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