[发明专利]一种铝纳米粒子制备装置、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种铝纳米粒子制备装置，包括腔体、密封罩，腔体上安装有凸透镜玻璃腔和平面镜玻璃腔，凸透镜玻璃腔和平面镜玻璃腔在同一水平面上，该水平面上还安装有第一电动旋转台和第二电动旋转台，第一电动旋转台上设置有第一基底底座，第二电动旋转台上设置有第二基底底座，第一基底底座上设置有铝靶，第二基底底座上设置有沉积基底；腔体上还设置有真空抽孔。一种铝纳米粒子制备装置的应用方法，其特征在于：实现超快激光对铝纳米粒子沉积基底的纳米级超分辨刻蚀。本发明装置可实现铝纳米粒子在真空环境中的制备，解决了铝纳米粒子在空气中被快速氧化并易发生爆炸，提高制备的安全性。

技术领域

本发明涉及纳米粒子制备及其应用相关技术领域，具体涉及一种铝纳米粒子制备装置、制备方法及其应用。

背景技术

因高纯铝纳米粒子性质活泼，在空气中被快速氧化并易发生爆炸，所以铝纳米粒子的批量制备常常需要钝化处理，即在制备过程中使铝纳米粒子表面提前氧化，以提高使用安全性。但在铝纳米粒子介导超快激光的应用中，需要保持铝纳米粒子的纯净度，即不被氧化。参考文献论文Optics Laser Technology 48 (2013) 110–116仅公开说明了即使在入射激光束与铝靶表面倾斜时，铝靶仍将垂直于其表面喷射的问题，这个文献没有提出解决上述问题的方案。目前的技术很难实现在真空环境中铝纳米粒子制备及其应用（介导沉积基底刻蚀）的同步进行的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明设计一种铝纳米粒子制备装置、制备方法及其应用，其目的在于：提供能够实现在真空环境中铝纳米粒子制备及其应用（介导沉积基底激光刻蚀）的同步进行的装置及方法。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝纳米粒子制备装置，其特征在于：所述装置还包括腔体3、密封罩13，所述腔体3上安装有凸透镜玻璃腔1和平面镜玻璃腔2，所述凸透镜玻璃腔1和平面镜玻璃腔2在同一水平面上，该水平面上还安装有第一电动旋转台5和第二电动旋转台11，第一电动旋转台5上设置有第一基底底座6，第二电动旋转台11上设置有第二基底底座10，所述第一基底底座6上设置有铝靶7，第二基底底座10上设置有沉积基底9；所述腔体3上还设置有真空抽孔8。

作为上一步的优选方案，所述第一电动旋转台5和第一支架4一端连接，第一支架4另一端和腔体3连接；所述第二电动旋转台10和第二支架12一端连接，第二支架12另一端和腔体3连接。

作为上一步的优选方案，所述腔体3安装在支撑架15上，腔体3上端设置有一体成型设计的挡圈16。

作为上一步的优选方案，所述挡圈16外侧设置有截面为L型结构的橡胶密封圈14，橡胶密封圈14与密封罩13接触配合连接。

一种铝纳米粒子制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

1）、将纯度为99.99%的铝靶7固定在与第一电动旋转台5连接的第一基底底座6上；

2）、将沉积基底9固定在与铝靶正对的第二基底底座10上；

3）、通过第一电动旋转台5和第二电动旋转台11调整第一基底底座6和第二基底底座10的相对位置，使两个基底底座正对；

4）、接着闭合密封罩13和腔体3，利用真空泵对腔体抽真空，当真空度达到10^-6Torr时，将连续激光光束经凸透镜玻璃腔1引入并聚焦至铝靶表面，铝靶在高能量激光烧蚀下，产生气化溅射，并正对沉积基底溅射，气态铝纳米颗粒在溅射过程中被沉积于石英玻璃的沉积基底9上，完成铝纳米粒子制备。

一种铝纳米粒子制备装置的应用方法，其特征在于：实现超快激光对铝纳米粒子沉积基底的纳米级超分辨刻蚀。