【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米金刚石材料制备,具体来说,涉及一种。特别是利用飞秒激光非线性效应在水溶液中产生冲击波制备纳米金刚石。
技术介绍
飞秒激光是近年来发展起来的新技术。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,从几个飞秒到几百飞秒(I飞秒就是10的负15次方秒),它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。飞秒激光具有非常高的瞬时功率。对于10飞秒、10毫焦耳的激光脉冲来说,其瞬间功率可达1012瓦以上。由于飞秒激光脉冲具有超高的瞬间功率,所以常可以引起明显的非线性光学效应。但飞秒激光的脉冲能量水平的不同,其引起的效应也不尽相同。对于相对较低能量的脉冲(如纳焦耳以下),可以引起明显的多光子效应;而当脉冲能量达到微焦耳甚至毫焦耳时,激光脉冲常可以引起击穿电离等剧烈的反应。飞秒激光在非线性光学以及纳米制作等多个领域都有广泛的应用。纳米金刚石是21世纪最具开发前景的纳米材料之一。纳米金刚石除了具有金刚石的一般特性外,同时还具有纳米材料的特性。纳米金刚石具有比表面积大、化学活性好、熵值大和较多的结构缺陷等特性。目前纳米金刚石的制备方法主要是以负氧平衡炸药为碳源,在炸药爆轰产生的高温高压环境下瞬间合成。金刚石粒径小于60nm,形状与粒度均匀,但由于表面效应,颗粒以团聚态形式存在,其作为纳米粉体的优良性能无法发挥。颗粒的团聚问题没有得到解决,这就是虽然早在上世纪90年 代初就已实现爆轰法工业规模合成,但纳米金刚石应用进展至今仍明显滞后的主要原因之一。因此,本专利技术可以实现其稳定分散,对于推动该领域应用研究和产业发展具有重要意义。目前纳米金刚石粉末的 ...
【技术保护点】
一种利用飞秒激光制备纳米金刚石的装置,包括倒置显微镜(300),其特征在于,所述倒置显微镜(300)的载物台上设有精密位移平台(304),所述精密位移平台(304)上设有样品池(303),所述倒置显微镜(300)设有对称的主光路与辅光路,所述倒置显微镜(300)的主光路一侧设有聚焦物镜(302),所述倒置显微镜(300)的辅光路一侧设有聚光镜(301),所述倒置显微镜(300)的主光路与辅光路互相重叠聚焦在样品池(303);所述倒置显微镜(300)的辅光路由照明装置(103)、A透镜(205)、聚光镜(301)组成,所述倒置显微镜(300)一侧设有聚光镜(301),所述聚光镜(301)远离倒置显微镜(300)的另一侧前面设有A透镜(205),所述A透镜(205)另一侧设有照明装置(103),所述照明装置(103)发出的辅助光经过A透镜(205)照射到聚光镜(301),经过聚光镜(301)聚焦在样品池(303);所述倒置显微镜(300)的主光路由飞秒激光器(101)、扩束透镜组(201)、准直透镜组(202)、二相色镜(105)、聚焦物镜(302)组成,所述倒置显微镜(300)远离辅光路 ...
【技术特征摘要】
1.一种利用飞秒激光制备纳米金刚石的装置,包括倒置显微镜(300),其特征在于,所述倒置显微镜(300)的载物台上设有精密位移平台(304),所述精密位移平台(304)上设有样品池(303),所述倒置显微镜(300)设有对称的主光路与辅光路,所述倒置显微镜(300)的主光路一侧设有聚焦物镜(302),所述倒置显微镜(300)的辅光路一侧设有聚光镜(301),所述倒置显微镜(300)的主光路与辅光路互相重叠聚焦在样品池(303); 所述倒置显微镜(300 )的辅光路由照明装置(103 )、A透镜(205 )、聚光镜(301)组成,所述倒置显微镜(300) —侧设有聚光镜(301),所述聚光镜(301)远离倒置显微镜(300)的另一侧前面设有A透镜(205),所述A透镜(205)另一侧设有照明装置(103),所述照明装置(103)发出的辅助光经过A透镜(205)照射到聚光镜(301),经过聚光镜(301)聚焦在样品池(303); 所述倒置显微镜(300)的主光路由飞秒激光器(101)、扩束透镜组(201)、准直透镜组(202)、二相色镜(105)、聚焦物镜(302)组成,所述倒置显微镜(300)远离辅光路聚光镜(301)的另一侧设有聚焦物镜(302),所述聚焦物镜(302)另一侧前面设有一个45度角的二相色镜(105),所述二相色镜(105)侧面与聚焦物镜(302)光路垂直方向设有飞秒激光器(101 ),所述飞秒激光器(101)与二相色镜(105)之间依次设有扩束透镜组(201 )、准直透镜组(202),所述飞秒激光器(101)的光路经过扩束透镜组(201)、准直透镜组(202)后通过二相色镜(105)反射到达聚焦物镜(302),聚焦在样品池(303)。2.根据权利要求1所述的一种利用飞秒激光制备纳米金刚石的装置,其特征在于,所述倒置显微镜(300)的主光路同侧设有成像装置(102),所述成像装置(102)与倒置显微镜(300)之间依次设有光电传感器(305)、B透镜(204)、二相色镜(105)、聚焦物镜(302),所述光电传感器(305 )连接成像装置(102 ),所述二相色镜(105 )位于倒置显微镜(300 )辅光路的另一侧,在所述倒置显微镜(300)辅光路的逆光束方向设有一个45度角的二相色镜(105),所述倒置显微镜(300)辅光路从样品池(303)中透射过来并经过聚焦物镜(302)出来的光束通过二相色镜(105 )、B透镜(204)后到达光电传感器(305 ),并在成像装置(102 )中完成实时成像。3.根据权利要求1所述的一种利用飞秒激光制备纳米金刚石的装置,其特征在于,所述聚光镜(301)为:NA=1.2~1.8 ;聚焦物镜(302)为:10x、20x、25x的显微物镜;扩束透镜组(201):左透镜的焦距为2...
【专利技术属性】
技术研发人员:降雨强,徐亚辉,程良辉,石浩,王旭,高莹,方义,
申请(专利权)人:华南师范大学,中国科学院遗传与发育生物学研究所,
类型:发明
国别省市:
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