[實用新型]一種激光場效應小分子團簇水質機

有效

• 申請號: 201720155260.5
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN206635074U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 陳罘杲;何秀英
• 申請（專利權）人: 陳罘杲
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及水處理技術領域，具體的說是一種激光場效應小分子團簇水質機。

背景技術

目前，小分子團簇的水體對于人體的健康及生物效應已得到充分的證明，關于小分子團簇水體的生成，人們已采取了如外加磁場、外加電場等許多方法。

我們知道，水是由H原子和O原子結合而成，分子式為H₂O，水在自然界中以固、液、汽三種狀態存在。根據熱力學計算，單個水分子的熔點為-110℃，沸點為-85℃，而現實生活中，實際水的熔點為0℃，沸點為100℃。因為物質的熔沸點與物質的分子量有關，熔點和沸點隨分子量的增大而提高，則說明液態水并不是以單個水分子存在，而是以集合體存在，即水分子團簇結構。

液態水分子通過氫鍵形成團簇結構，且氫鍵為極性鍵，團簇能量低于單分子能量。若想改變其結構，可通過外加能量使氫鍵斷裂，影響團簇結構的重排機理，實現團簇結構改變，背景技術中常用的方法有：一、外加磁場：由于氫鍵鍵能非常大，要想通過外加磁場使氫鍵斷裂是不可能的，而水中存在如下平衡：若利用磁場的作用使平衡右移，則可破壞水的團簇結構；二、外加電場：水是極性分子，分子間氫鍵主要因為電偶極相互作用，水分子利用外加能量改變原有運動方式，從而改變水分子動態氫鍵網絡體系，最終實現改變水分子團簇結構的目的。

上述方法從理論上可以證明對水質小分子團化有作用，但實際效果不十分明顯。為了得到更好的小分子團的水體，本人設計了一種采用激光對水體進行處理，以達到更為理想的小分子團簇的水質：通過外加能量，改變水分子的運動狀態，影響氫鍵網絡的重排機理，就可以實現水分子團簇結構的改變。研究表明對水進行激光輻射處理，可實現水分子團簇的改變。其原理是：激光誘導等離子體產生，使等離子體所產生的外加電場能夠干擾水分子團簇結構的氫鍵網絡重排，導致水分子間的氫鍵受到破壞，削弱了水分子間氫鍵作用，致使水分子團簇向分子個數小的方向移動。因此，受激拉曼散射過程中使得水的受激拉曼散射光發生藍移，主要是由于水分子團簇平衡向小的水分子團簇移動。當激光能量大的時候，使得水中的小分子團簇占絕對優勢，因此受激散射強度增大、受激輻射帶寬增寬；同時也導致處于震動上能級的水分子數目增多，因而可以產生anti-Stokes受激輻射。另外，高能密度短脈激光加載下的超臨界水分子作用，可產生熱力學現象，其結果是能量快速加入加載區時，水分子系統的溫度迅速提高，同時由于分子迅速向四周擴散，在加載區產生空泡，其中25.5％的能量可以提高水分子系統的動能，其余74.5％的能量都用于增大分子間的距離，即系統勢能，伴隨著溫度的提高，水分子熱運動加快，有摩擦度逐漸減弱，O-H鍵間距增大，水分子之間的氫鍵作用減弱，水分子極性降低。

為了解決上述缺陷，本發明人經過多年的研究，終于研發出一種激光場效應小分子團簇水質機，用以彌補上述不足：在激光作用下可以對水分子進行選擇性解離，使水處理技術向場效應技術發展。相干控制理論是一種有效的控制方法，它的本質是量子干涉。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種激光場效應小分子團簇水質機的技術方案。

本實用新型的技術問題通過以下方案得以實現：

一種激光場效應小分子團簇水質機，包括機殼，其特征在于：該機上設有激光水質處理器、控制器、進水口、出水口；進水口、激光水質處理器和出水口依次串聯在水路中；控制器與激光水質處理器的電路相聯構成閉合回路；其中：激光水質處理器是由等離子發生管、激光器、進水端和出水端所構成；等離子發生管呈沙漏狀，兩端通過絲扣與激光器固為一體并互為相通，進水端和出水端設在等離子發生管側壁上。

所述的一種激光場效應小分子團簇水質機，其特征在于：激光器是由外殼、光源和正透鏡所構成，外殼一端設有絲扣，光源設置在外殼端口處，光源內設有晶體棒、反射膜、氙燈、電源和負透鏡，氙燈、晶體棒和負透鏡依次并排設置，氙燈兩端通過電路與電源相聯構成閉合回路；反射膜設在晶體棒兩端并與晶體棒固為一體，光由氙燈發出發射到晶體棒，并通過負透鏡發散到正透鏡，正透鏡位于激光器內部靠近等離子發生管端口處平行設置，并與激光器的外殼固為一體。

所述的一種激光場效應小分子團簇水質機，其特征在于：激光器激光波長＝0.9um-1.2um，脈沖寬度為6ns-15ns，脈沖能量為30mJ-1000mJ可調，光束經負透鏡擴散后通過正透鏡匯聚到水中，在聚焦點發生光擊穿，產生解離。