[发明专利]一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置及切割方法

说明书

本发明公开了一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置及切割方法，所述装置包括：框架(14)、床身(13)、Y轴方向直线运动机构(1)、X轴方向直线运动机构(2)、直驱转台(3)、辅助支承(15)、密封罐(4)、Z轴方向直线运动机构(7)、扫描振镜(5)、可移动反射镜(11)、光学安装板(9)、秒激光器(6)、镜组箱(8)、吸尘器(10)；通过本装置可实现特定规格的危化品安全切割。

技术领域

本发明涉及废旧危化品处理领域，具体地，涉及一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置及切割方法。

背景技术

由于历史原因，一部分危险化学品或爆炸物被遗留在一些地方。随着越来越多的危险化学品或爆炸物被发现，由于其状态属性信息不全，其安全处置问题正引起关注。一部分爆炸物可通过引爆方式销毁，但存在一部分危化品由于内含剧毒化学品而不适合引爆销毁。对于此类危化品，一般通过拆解的方式进行处理。

目前，采用高压水射流技术拆除废旧危化品，是处理废旧危化品最高效、经济的方法，在世界各国得到广泛应用。然而，由于危化品自身的特殊性，水射流的高能束射流对危化品的冲击，可能会使危化品发生爆炸；另外，高压水射流易造成环境污染、多人操作存在安全隐患，经常有人员伤亡事故。

飞秒激光具有极短的脉宽和极高的峰值功率，脉宽短于材料晶格热驰豫时间(ps量级)，峰值功率可达到GW量级。在与材料作用时，激光光子直接破坏目标材料的结合键，瞬间的高能量密度沉积使电子的吸收和运动方式发生变化，避免了激光线性吸收、能量转移和扩散等的影响，从而在根本上改变了激光与物质相互作用的机制，实现了材料的非热熔加工。飞秒激光的非热熔性加工可以说是一种“冷”加工过程。飞秒激光的非热熔性“冷”加工特点，给固体危化品拆解处置带来一种新的技术途径，其无热传递和低冲击压强的安全绿色“冷”加工可以满足危化品的拆解处置需求。

国内少数科研单位开展了含能材料替代品的初步微加工演示实验，但还没有飞秒激光加工含能材料以及用于固体危化品拆解处置的深入研究方案。本发明提供了一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置，可实现特定规格的危化品安全切割。

发明内容

本发明提供了一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置及切割方法，可实现特定规格的危化品安全切割。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种基于飞秒激光的固体危化品切割装置，所述装置包括：

框架、床身、Y轴方向直线运动机构、X轴方向直线运动机构、直驱转台、辅助支承、密封罐、Z轴方向直线运动机构、扫描振镜、可移动反射镜、光学安装板、秒激光器、镜组箱、吸尘器；

床身放置于框架上，床身上固定有Y轴方向直线运动机构或X轴方向直线运动机构，当床身上固定有Y轴方向直线运动机构时，X轴方向直线运动机构固定在Y轴方向直线运动机构的台面上，Y轴方向直线运动机构用于在水面面Y轴方向对X轴方向直线运动机构的直线运动进行调整；当床身上固定有X轴方向直线运动机构时，Y轴方向直线运动机构固定在X轴方向直线运动机构的台面上，X轴方向直线运动机构用于在水面面X轴方向对Y轴方向直线运动机构的直线运动进行调整；

直驱转台固定在Y轴方向直线运动机构和X轴方向直线运动机构两者中位于上方的该机构的台面上，直驱转台中的A轴端面安装固体危化品，固体危化品下放置辅助支承，辅助支承与Y轴方向直线运动机构和X轴方向直线运动机构两者中位于上方的该机构的台面固定连接；密封罐将直驱转台、固体危化品、辅助支承密封其中；吸尘器的管道一端延伸至密封罐内；

横梁安装固定在床身上，Z轴方向直线运动机构位于床身横梁上，Z轴方向直线运动机构的台面与横梁固定连接；Z轴方向直线运动机构用于对安装在其上的部件进行竖直方向的直线运动调整；扫描振镜固定安装在Z轴方向直线运动机构的台面上，扫描振镜与可移动反射镜固定连接；横梁上方固定安装有安装光学安装板，光学安装板上固定安装飞秒激光器和镜组箱；飞秒激光器产生激光通过镜组箱进行传输后对固体危化品进行切割。