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一种无机液体激光工作物质及其制备方法技术

技术编号:3314120 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于光学材料技术领域,具体为一种新型无机液体激光工作物质及其制备方法。其制备过程是,先将稀土氧化物(如Nd↓[2]O↓[3])与无机酸反应生成可溶性无机盐,然后将它进行烘干处理后溶解到重水(D↓[2]O)中形成无机透明溶液,即得新型液体激光工作物质。与传统的固体激光器材料相比,液体激光物质具有良好的流动性和导热性,不可能出现温度梯度,因而以这种材料制成的激光器不易出现损伤。所以这种材料将可作为准备高重复率、高功率超短脉冲激光器的候选材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属光学材料
,具体涉及。
技术介绍
高重复超强激光系统不仅是未来人类新能源的希望,在国防上也有很高的战略意义,比如激光核聚变和激光武器方面的研究就需要高重复超强激光,例如美国正在建造的192束、1.8兆焦耳脉冲能量的国家点火设备(NIF)。落后就要挨打,其重要程度不言而喻。高重复、高功率的超短脉冲激光器是激光技术的重大发展方向之一,在我国已被建议列入国家科学技术中长期发展规划。我国正在研制的60束、100KJ的神光-III主机巨型装置等除了在某些领域小部分在探索气体激光外,大部分都采用的是固体激光,使用固体激光工作物质。我国在固体强激光研究方面取得了长足的进步和成功。但是固体强激光系统的发展也遇到了困难和技术瓶颈,一是固态的激光工作物质在高功率工作中容易生成损伤的点,损伤点一旦生成,就会在高功率运行中迅速扩大,最终导致整块工作物质的破坏,这已经成为激光器运转功率继续提升的一个很严峻的自然瓶颈;二是固体的激光器中对固体激光工作物质没有较好的冷却方案,难以从根本上克服运行中的导热问题,在很大程度上制约了它的重复使用率、使用范围、运转周期和寿命,这就限制了一些应用领域,并使运行成本居高不下,达不到大规模商业化的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种能克服固态激光工作物质上述缺陷的新型无机液体激光工作物质及其制备方法。所得到的材料具有良好的流动性和导热性,用它做成的激光器,可广泛应用于需要高重复率、高功率激光器的国防、通讯等众多相关领域。本专利技术提出的新型无机液体激光工作物质,是由稀土无机盐(如NdCl3)溶解到D2O(重水)中而获得,其中,稀土离子在溶液中的质量浓度为0.1~5%。本专利技术提出的无机液体激光工作物质的制造方法如下将稀土氧化物与无机酸(如HCl或HNO3等)反应制成可溶于D2O(重水)的无机盐;然后将制得的无机盐进行烘干处理,至粉末状;最后在无水条件下将无机盐溶解到D2O(重水)中,形成无机透明溶液,即得到液体激光器的工作物质。上述制备方法中,所用稀土氧化物可以是Nd2O3或Eu2O3;所用的无机酸可以是HCl或HNO3等。与传统的固体激光器材料相比,液体激光物质具有良好的流动性和导热性,不可能出现温度梯度,因而以这种材料制成的激光器不易出现损伤。所以这种材料将可作为制备高重复率、高功率、超短脉冲激光器的候选材料。附图说明附图是本专利技术中NdCl3溶于D2O(Nd3+质量百分比为0.5%)的紫外吸收光谱。具体实施例方式下面通过实施例进一步描述本专利技术。实施例1将Nd2O3与1mol/l的过量HCl反应制得NdCl3,将反应物蒸干并在红外灯下干燥48小时,然后在无水的手套箱中将Nd3+占溶液总质量0.5%的NdCl3溶解到D2O中,充分振荡,即可得到液体激光器的工作物质。实施例2将Eu2O3与1mol/l的过量HCl反应制得EuCl3,将反应物蒸干并在红外灯下干燥48小时,然后在无水的手套箱中将Eu3+占溶液总质量2%的EuCl3溶解到D2O中,充分振荡,即可得到液体激光器的工作物质。实施例3将Nd2O3与1mol/l的HNO3反应制得Nd(NO3)3,将反应物蒸干并在红外灯下干燥24小时,然后在无水的手套箱中将Nd3+占溶液总质量2%的Nd(NO3)3溶解到D2O中,充分振荡,即可得到液体激光器的工作物质。由例1-例3所制得的液体激光工作物质具有良好的流动性和导热性,可作为制备高重复率、高功率、超短脉冲激光器材料,制备的激光器不易出现损点。权利要求1.一种新型无机液体激光工作物质,其特征在于由稀土无机盐溶解到重水中而获得,其稀土离子在溶液中的质量百分比为0.1-5%。2.一种如权利要求1所述的无机液体激光工作物质的制备方法,其特征在于先将稀土氧化物与无机酸反应生成可溶性无机盐,然后将它进行烘干处理,至粉末状;最后在无水条件下将无机盐溶解到重水中形成无机透明溶液,即得新型液体激光工作物质。3.根据权利要求2所述的无机液体激光工作物质的制备方法,其特征在于稀土离子在溶液中的质量百分比为0.1-5%。4.根据权利要求2所述的无机液体激光工作物质的制备方法,其特征在于所述的稀土氧化物为Nd2O3或Eu2O3;所述的无机酸为HCl或HNO3。全文摘要本专利技术属于光学材料
,具体为。其制备过程是,先将稀土氧化物(如Nd文档编号H01S3/14GK1671017SQ20051002482公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月1日 优先权日2005年4月1日专利技术者彭波, 范忠诚, 余荣彪, 余柯涵, 黄维, 范滇元, 钱列加 申请人:复旦大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型无机液体激光工作物质,其特征在于由稀土无机盐溶解到重水中而获得,其稀土离子在溶液中的质量百分比为0.1-5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭波范忠诚余荣彪余柯涵黄维范滇元钱列加
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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