[發明專利]一種基于激光等離激元效應的微米體氣泡可控生成方法有效
| 申請號： | 201910553521.2 | 申請日： | 2019-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN110215854B | 公開（公告）日： | 2020-06-23 |
| 發明（設計）人： | 王玉亮;夏晨亮;李曉來 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | B01F3/04 | 分類號： | B01F3/04;B01F13/00 |
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| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 激光 離激元 效應 微米 氣泡 可控 生成 方法 | ||
本發明提供一種基于連續激光等離激元效應的微米體氣泡可控生成方法。其特征在于，基于連續激光照射親水性物質涂層覆蓋的金納米粒子陣列基底，在基底表面生成微米體氣泡。通過調節激光開啟時間ton、激光關閉時間toff、激光強度P，控制微米體氣泡尺寸D、分離基底后微米體氣泡間距d。該方法具有生成氣泡尺寸一致性好，可調節氣泡尺寸、間距等優點。
技術領域
本發明涉及一種基于激光等離激元效應的微米體氣泡可控生成方法，更具體地，本發明涉及一種通過調節激光參數控制微米體氣泡生成的方法。
背景技術
隨著微米氣泡在生物醫學診斷和癌癥治療、納米制造、以及礦物浮選等領域的廣泛應用，使其在幾個世紀以來一直備受關注。在這些應用中，控制微米體氣泡的生成一直是人們所期望的。例如，在工業分離實現礦物篩選過程中，適當大小的氣泡能夠更有效地分離金屬成分。充分開發微米體氣泡的應用，實現微米體氣泡尺寸分布的控制具有重要意義。
針對微米體氣泡生成實現可控性的問題，產生氣泡的方式有很多，最主要的方式為攪拌作用，無論是通過機械振動還是超聲波方式，均可產生氣泡，但是氣泡分布較為分散；或需要設計復雜的氣泡制備裝置，且均無法便捷的控制氣泡的生成。
發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種基于激光等離激元效應的微米體氣泡可控生成方法，從而實現對微米體氣泡的生長過程可控，氣泡制備系統結構較為簡單。
為實現上述目的，本發明包括：一種基于激光等離激元效應的微米體氣泡可控生成方法，其特征在于基于連續激光照射親水性物質涂層覆蓋的金納米粒子陣列基底，在基底表面生成微米體氣泡。通過調節激光周期tcycle中激光開啟持續時間ton、關閉持續時間toff、激光強度P，控制微米體氣泡尺寸D，分離基底后微米體氣泡間距d。
所述等離激元效應為金、銀、鉑等貴金屬納米顆粒在連續激光照射下存在等離子體效應，能夠迅速將光能轉化為熱能，在液體環境中，轉化得到的熱能可以迅速把水汽化，生成微米體氣泡。
所述生成的微米體氣泡尺寸范圍在1μm到999μm之間。
所述生成的微米體氣泡尺寸D為微米體氣泡直徑，在分離基底后微米體氣泡尺寸D保持基本不變。
所述生成的微米體氣泡的尺寸D變化均為微米體氣泡在基底處生成時的尺寸變化。
所述激光開啟持續時間ton，其特征在于激光開啟照射基底表面到激光關閉照射的時間間隔。
所述激光關閉持續時間toff，其特征在于激光關閉照射基底表面到激光再次開啟照射的時間間隔。
所述激光周期tcycle為激光開啟持續時間ton與激光關閉持續時間toff之和。
所述生成的微米體氣泡尺寸D變化，其特征在于，在激光開啟持續時間ton相同的條件下，激光強度P不斷變大，微米體氣泡的尺寸D不斷變大。
所述生成的微米體氣泡尺寸D變化，其特征在于，基于相同的激光強度P、相同的激光關閉持續時間toff，隨激光開啟持續時間ton不斷變大，微米體氣泡的尺寸D不斷變大。
所述分離基底后微米體氣泡間距d變化，其特征在于，在激光開啟、關閉持續時間的周期性變化下，形成連續的微米體氣泡；基于相同的激光強度P、相同的激光開啟持續時間ton，隨激光關閉持續時間toff不斷變大，分離基底后微米體氣泡間距d不斷變大。
發明的效果
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