[发明专利]一种基于激光等离激元效应的微米体气泡可控生成方法

说明书

本发明提供一种基于连续激光等离激元效应的微米体气泡可控生成方法。其特征在于，基于连续激光照射亲水性物质涂层覆盖的金纳米粒子阵列基底，在基底表面生成微米体气泡。通过调节激光开启时间t_on、激光关闭时间t_off、激光强度P，控制微米体气泡尺寸D、分离基底后微米体气泡间距d。该方法具有生成气泡尺寸一致性好，可调节气泡尺寸、间距等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于激光等离激元效应的微米体气泡可控生成方法，更具体地，本发明涉及一种通过调节激光参数控制微米体气泡生成的方法。

背景技术

随着微米气泡在生物医学诊断和癌症治疗、纳米制造、以及矿物浮选等领域的广泛应用，使其在几个世纪以来一直备受关注。在这些应用中，控制微米体气泡的生成一直是人们所期望的。例如，在工业分离实现矿物筛选过程中，适当大小的气泡能够更有效地分离金属成分。充分开发微米体气泡的应用，实现微米体气泡尺寸分布的控制具有重要意义。

针对微米体气泡生成实现可控性的问题，产生气泡的方式有很多，最主要的方式为搅拌作用，无论是通过机械振动还是超声波方式，均可产生气泡，但是气泡分布较为分散；或需要设计复杂的气泡制备装置，且均无法便捷的控制气泡的生成。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于激光等离激元效应的微米体气泡可控生成方法，从而实现对微米体气泡的生长过程可控，气泡制备系统结构较为简单。

为实现上述目的，本发明包括：一种基于激光等离激元效应的微米体气泡可控生成方法，其特征在于基于连续激光照射亲水性物质涂层覆盖的金纳米粒子阵列基底，在基底表面生成微米体气泡。通过调节激光周期t_cycle中激光开启持续时间t_on、关闭持续时间t_off、激光强度P，控制微米体气泡尺寸D，分离基底后微米体气泡间距d。

所述等离激元效应为金、银、铂等贵金属纳米颗粒在连续激光照射下存在等离子体效应，能够迅速将光能转化为热能，在液体环境中，转化得到的热能可以迅速把水汽化，生成微米体气泡。

所述生成的微米体气泡尺寸范围在1μm到999μm之间。

所述生成的微米体气泡尺寸D为微米体气泡直径，在分离基底后微米体气泡尺寸D保持基本不变。

所述生成的微米体气泡的尺寸D变化均为微米体气泡在基底处生成时的尺寸变化。

所述激光开启持续时间t_on，其特征在于激光开启照射基底表面到激光关闭照射的时间间隔。

所述激光关闭持续时间t_off，其特征在于激光关闭照射基底表面到激光再次开启照射的时间间隔。

所述激光周期t_cycle为激光开启持续时间t_on与激光关闭持续时间t_off之和。

所述生成的微米体气泡尺寸D变化，其特征在于，在激光开启持续时间t_on相同的条件下，激光强度P不断变大，微米体气泡的尺寸D不断变大。

所述生成的微米体气泡尺寸D变化，其特征在于，基于相同的激光强度P、相同的激光关闭持续时间t_off，随激光开启持续时间t_on不断变大，微米体气泡的尺寸D不断变大。

所述分离基底后微米体气泡间距d变化，其特征在于，在激光开启、关闭持续时间的周期性变化下，形成连续的微米体气泡；基于相同的激光强度P、相同的激光开启持续时间t_on，随激光关闭持续时间t_off不断变大，分离基底后微米体气泡间距d不断变大。

发明的效果