[发明专利]一种激光气相合成纳米粉反应装置

摘要

一种激光气相合成纳米粉反应装置，其特征在于反应室的光路系统由1个透射镜F和2n+1个球面反射镜平面设计构成，n＝1～20；激光束垂直通过透射镜F进入反应室，透射镜F和第一个球面反射镜MR1中心连线通过反应区中心点A，其余球面反射镜MR2i、MR2i+1两两一组中心连线通过A。本发明是根据透镜和球面反射镜对高斯多模激光的变换以及多模激光的传播理论，结合大功率CWCO2激光器输出激光束特性，设计一套透--反光学系统，实现激光功率在反应区多次共焦聚焦、叠加，从而达到显著提高激光光能利用率的目的。

主权项

1.一种激光气相合成纳米粉反应装置，由激光源、真空系统、粉体收集系统、反应室、控制系统六大部分构成，其特征在于：反应室的光路系统由1个透射镜F和2n+1个球面反射镜平面设计构成，n＝1～20；激光束垂直通过透射镜F进入反应室，透射镜F和第一个球面反射镜MR1中心连线通过反应区中心点A，其余球面反射镜MR2i、MR2i+1两两一组中心连线通过A；另外除最后一个球面反射镜MR2n+1外，每个球面反射镜MR2i-1、MR2i与入射激光呈角度放置，使其反射光线到达下一个球面反射镜MR2i、MR2i+1的中心；i＝1…n，最后一个球面反射镜MR2n+1与入射光垂直放置；lj′=fj+(lj-fj)fj2[(lj-fj)2+ZRj2](j=0......2n+1)Rj=lj[1+(ZRjlj)2](j=1......2n+1)其中：fo为透镜的焦距；fj＝Rj/2为球面反射镜MRj的焦距；Rj为球面反射镜MRj的曲率半径；lj、lj′分别为入射激光束和反射或透射激光束雷利面到透镜或球面反射镜的距离；ZRj为入射到球面反射镜MRj的激光束雷利距离。