一种激光器中的纳米除尘装置及激光器

摘要

本发明涉及激光器技术领域，具体公开一种激光器中的纳米除尘装置，包括设置于激光器内部的纳米发电机，用于产生高压电能；设置于激光器内部的电动镜架，用于控制所述纳米发电机；所述电动镜架与所述纳米发电机连接，控制所述纳米发电机产生高压电能，以吸附激光器内部产生的灰尘。本发明激光器中的纳米除尘装置能够有效、稳定的对激光器内部的灰尘进行清洁。

权利要求

1.一种激光器中的纳米除尘装置，其特征在于，包括：设置于激光器内部的纳米发电机，用于产生高压电能；

设置于激光器内部的电动镜架，用于控制所述纳米发电机；

所述电动镜架与所述纳米发电机连接，控制所述纳米发电机产生高压电能，以吸附激光器内部产生的灰尘；

所述电动镜架置于激光器内部，通过底部支架与所述激光器底座固定；

所述纳米发电机设置于所述激光器非主光路通道的侧方或者后方，所述纳米发电机为压电纳米发电机，

还包括控制器，所述控制器用于控制所述电动镜架对所述压电纳米发电机的纳米材料进行按压，所述电动镜架按压所述纳米发电机的纳米材料，使所述纳米发电机产生高压电能；

电动镜架采用Newfocus公司的8807号电动镜架，所述激光器中的纳米除尘装置在激光器发射激光前，对激光器内部进行除尘工作。

2.一种激光器，其特征在于，包括如权利要求1所述的纳米除尘装置，所述纳米除尘装置在激光器发射激光前对激光器内部进行除尘工作。

说明书

一种激光器中的纳米除尘装置及激光器

技术领域

[0001] 本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种激光器中的纳米除尘装置及激光器。

背景技术

[0002] 摩擦电空气除尘技术是一种全新的颗粒物净化技术。它基于摩擦纳米发电原理，利用风的动能产生高压电场，再利用纳米技术使空气中的颗粒物摩擦带电，当这些带电的颗粒物经过高压电场时就会被高效过滤。相比于现有的颗粒物去除技术，摩擦电空气净化技术具有三大优势：一是无耗材，摩擦电过滤核心在保证过滤效率的前提下可反复清洗、循环使用，大大降低了使用成本；二是零臭氧产生，摩擦电空气净化具有无需电离空气即可使颗粒物带电的原理，从源头上消除了臭氧的产生路径；第三，全颗粒尺寸净化，从十几个纳米至数十微米尺寸范围内的颗粒物，可实现平均过滤效率超过98％，对于纳米级的微小颗粒物，数量去除效率更超过99％，大大降低了微小颗粒物对人体健康的危害。

[0003] 激光器是光学精密器件，灰尘对于激光器的影响主要表现在两个方面：一是激光与灰尘颗粒作用产生衍射光环从而影响激光输出光束质量；二是灰尘附着在膜层表面，高能密度的激光会将附着有灰尘的光学元件级联式的损坏，从而导致激光器的不稳定工作。目前传统激光器除尘手段采用全密封激光器结构，同时采用气体正压方式，这种方式能够小范围隔绝灰尘外部侵入，但是对于激光与材料本身作用而产生的灰尘方面无法避免。

发明内容

[0004] 本发明旨在克服现有激光器除尘效果差的技术的缺陷，提供一种激光器中的纳米除尘装置。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一方面，本发明提供一种激光器中的纳米除尘装置，包括：

[0007] 设置于激光器内部的纳米发电机，用于产生高压电能；

[0008] 设置于激光器内部的电动镜架，用于控制所述纳米发电机；

[0009] 所述电动镜架与所述纳米发电机连接，控制所述纳米发电机产生高压电能，以吸附激光器内部产生的灰尘。

[0010] 一些实施例中，所述纳米发电机设置于所述激光器非主光路通道的侧方或者后方。

[0011] 一些实施例中，所述纳米发电机为压电纳米发电机。

[0012] 一些实施例中，还包括控制器，所述控制器用于控制所述电动镜架对所述压电纳米发电机的纳米涂层进行按压。

[0013] 一些实施例中，电动镜架采用Newfocus公司的8807号电动镜架。

[0014] 一些实施例中，所述电动镜架按压所述纳米发电机的纳米材料，使所述纳米发电机产生高压电能。

[0015] 一些实施例中，所述激光器中的纳米除尘装置在激光器发射激光前对激光器内部进行除尘工作。

[0016] 一些实施例中，所述电动镜架置于激光器内部，通过底部支架与所述激光器底座固定。

[0017] 再另一方面，本发明提供一种激光器，包括上述的纳米除尘装置，所述纳米除尘装置在激光器发射激光前对激光器内部进行除尘工作。

[0018] 本发明的有益效果在于：本发明激光器中的纳米除尘装置能够有效、稳定的对激光器内部的灰尘进行清洁。

附图说明

[0019] 图1为本发明激光器中的纳米除尘装置一个实施例的结构示意图；

[0020] 图2为本发明激光器中的纳米除尘装置一个实施例中电动镜架的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

[0022] 本发明的原理为采用纳米发电机设置于激光器内部进行除尘工作。

[0023] 首先参考图1，示出了根据本发明激光器中的纳米除尘装置一个实施例的结构示意图。

[0024] 激光器中的纳米除尘装置包括，设置于激光器壳体1内部的纳米发电机2，用于产生高压电能、设置于激光器壳体1内部的电动镜架3，用于控制纳米发电机2。

[0025] 电动镜架3与纳米发电机2连接，控制纳米发电机2产生高压电能，以吸附激光器壳体1内部产生的灰尘。纳米除尘装置在激光器发射激光前，对激光器内部进行除尘工作。纳米发电机为压电纳米发电机或摩擦纳米发电机中的一种。

[0026] 在本发明的一个实施例中，纳米发电机2为压电纳米发电机，设置于激光器壳体1的内部非主光路通道的侧方或者后方，并固定于激光器壳体1上。如图2所示，示出了电动镜架3的结构示意图，本实施例中电动镜架3采用Newfocus公司的8807号电动镜架，电动镜架3置于激光器壳体1的内部，通过底部支架与激光器壳体内部的底座固定。本实施例中，纳米除尘装置还包括控制器(图中未示出)，需要接电源，并外部接电设置参数就能直接控制电动镜架3。

[0027] 本实施例中纳米除尘装置的具体工作过程为：电动镜架3及控制器连接电源，并在控制器中设置参数，使控制器控制电动镜架3对压电纳米发电机的纳米材料进行按压，从而使得纳米发电机2产生高压电能，以对激光器壳体1的内部进行除尘工作。

[0028] 此外，本发明还公开一种激光器，包括上述纳米除尘装置。纳米除尘装置在激光器发射激光前，对激光器内部进行除尘工作。

[0029] 本发明激光器中的纳米除尘装置能够有效、稳定的对激光器内部的灰尘进行清洁。

[0030] 为了更清楚地理解本发明的技术方案，下面对于纳米发电机的发展及原理进行介绍。

[0031] 传统的电磁发电机和纳米发电机的理论根基可以追溯到基本的麦克斯韦方程组。1831年法拉第发明的电磁发电机利用变化的磁场产生电流，由洛伦兹力驱动电子在导体中流动，其输出电流与磁场随时间的变化直接相关。2006年，王中林发明了纳米发电机，2012年发明了摩擦纳米发电机，利用表面极化电荷引起的极化场的改变来发电，这是麦克斯韦位移电流的重要部分。所以，电磁发电机和纳米发电机在基本物理学上有本质区别，但统一于麦克斯韦方程组。1861年麦克斯韦首次假定了位移电流的存在，位移电流被定义为：

[0032]

[0033] 其中，第一项统一了电场和磁场，同时预言了电磁波的存在，奠定了无线通信的物理基础。对于各向同性的介质，位移电流公式变为：

[0034]

[0035] 然而在具有表面极化电荷存在的介质中，如压电和摩擦材料，位移电流中由表面静电荷引起的极化密度的贡献不能被忽略。因而，位移电流被写成：

[0036]

[0037] 其中，第一项是变化的电场所产生的感应电流，第二项是表面静电荷产生的极化场而引起的电流，它是纳米发电机的理论来源，由此可引导出位移电流在能源与传感方面的重大应用。

[0038] 压电纳米发电机(PENG)利用压电极化电荷和所产生的随时间变化的电场来驱动电子在外电路的流动。材料内部的位移电流与从厚度恒定、表面电荷密度改变的电容模型所推导出的输出电流相同。摩擦纳米发电机利用两种材料接触产生的表面静电荷所建立的静电场的变化驱动电子在外电路中的流动。TENG中表面电荷密度恒定，而系统的电容在改变。主宰内电路的是位移电流，而外电路观察到的是电容性传导电流，内电路和外电路在两个电极处相遇。因此，位移电流是纳米发电机产生电流的内在物理核心，而外电路的电容模型是位移电流的外在表现形式。

[0039] 从1886到20世纪30年代，由位移电流第一项推导出了电磁波理论，电磁感应现象催生出了天线广播、电视电报、雷达微波、无线通信和空间技术。在20世纪60年代，电磁统一产生光的理论，又给激光的发明和光子学的发展提供了重要的物理理论基础。此外，飞机、船舶和宇宙飞船的控制与导航，电力和微电子工业的技术进步都离不开麦克斯韦。而从2006年至今，位移电流第二分量基于媒介极化的特点催生出了压电纳米发电机和摩擦纳米发电机的兴起。EMG利用变化的磁场产生电流，而纳米发电机利用表面极化电荷引起的极化场的变化来发电。

[0040] 以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。