[发明专利]湿法化学制备纳米材料中的飞秒脉冲激光辅助成核装置及方法

权利要求书

1.湿法化学制备纳米材料中的飞秒脉冲激光辅助成核装置，其特征在于，该装置包括：飞秒脉冲激光器(1)、凹透镜(3)、凸透镜(4)和微型凸透镜阵列(6)；其中，微型凸透镜阵列(6)安装于反应容器壁上；飞秒脉冲激光器(1)发出的的飞秒脉冲激光束(2)经凹透镜(3)扩束，再经凸透镜(4)整理成平行光束后，照射在微型凸透镜阵列(6)上，微型凸透镜阵列(6)上的微透镜将平行光束在反应容器内的溶液中聚焦成多个激光焦点，纳米材料在激光焦点上成核。

2.一种利用权利要求1所述的飞秒脉冲激光辅助成核装置的辅助成核方法，具体步骤如下：

1)在25～300℃范围内选择成核温度和晶核生长温度，晶核生长温度高于成核温度10～20℃；

2)对反应容器内的溶液进行加热，在加热达到成核温度之前，以高于1000r/min的速度搅拌对反应容器内的溶液进行搅拌；

3)当温度达到成核温度时，打开脉冲激光辅助成核装置中的飞秒脉冲激光器1，使飞秒脉冲激光照射在反应容器内的溶液中；激光照射时间在1～30min内选择；激光的波长通常选择在500～2000nm之间，激光的平均功率为1～10W，脉冲宽度为100～500fs，；

4)关闭飞秒脉冲激光器1，在5分钟以内加热升温至晶核生产温度，反应时间2～300min之间。

5)降到室温，收集所制备的纳米材料。

3.根据权利要求2所述的飞秒脉冲激光辅助成核装置的辅助成核方法，其特征在于，脉冲激光的重复频率选择在100MHz量级。

4.根据权利要求3所述的飞秒脉冲激光辅助成核装置的辅助成核方法，其特征在于，脉冲激光的输出波长为780nm，平均输出功率为10W，脉冲宽度200fs，重复频率f＝200MHz。