(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111655857.3 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 复旦大学 地址 200433 上海市杨 浦区邯郸路2 20号 (72)发明人 黄良玉　魏宝仁　傅云清　姚科　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 蔡彭君 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集 装置 (57)摘要 本发明涉及一种真空型三维扫描激光表面 清洗和收集装置。 把三维扫描激光放在真空靶 外， 简化了移动靶台和移动激光器所需的复杂设 计， 减少了装置经济成本。 把待清洗的样品及收 集装置放在真空靶室中进行， 阻止了清洗目标逃 逸到环境中污染环境， 同时真空腔室起到防辐射 作用， 特别适用于剧毒样品和辐射类样品的清洗 和收集， 并且很好地保护了已清洗样品表面的洁 净。 样品安装台与等离子体吸收靶筒连上抑制电 势， 有效地阻止等离子体的逃逸， 增加等离子的 收集效率。 独特的光路结构， 光学机构做移动扫 描运动时， 总光程可实验自动补偿， 激光聚焦光 斑可自锁到样品靶面上。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114378054 A 2022.04.22 CN 114378054 A 1.一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 包括直流电源， 以及沿 光路依次设置的第一方向移动聚焦透镜组件、 固定反射镜、 第二方向移动反射镜组件和第 一方向移动反射镜组件和真空靶室， 所述固定反射镜的入射光线和反射光线， 以及第二方 向移动反射镜组件的反射光线在同一平面中且与第一方向移动反射镜组件的反射光线第 二方向； 所述真空靶室内设有等离子体屏蔽室， 等离子体吸收室， 等离子体吸收靶筒和样品安 装台， 且所述真空靶室、 等离子体屏蔽室和等离子体 吸收室上设有用于经 由第一方向移动 反射镜组件反射的光线射入至样品安装台上的入口， 所述等离子体吸收室置于等离子体屏 蔽室内， 所述等离子体 吸收靶筒和样品安装台均置于等离子体 吸收室内， 所述等离子体 吸 收靶筒位于样品安装台被光线照射的一侧； 所述等离子体屏蔽室连接至所述直流电源的正极， 所述等离子体吸收室连接至直流电 源的负极。 2.根据权利要求1所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述第一方向移动聚焦透镜组件包括聚焦透镜、 透镜安装座和第一电动平移台组成， 所述 聚焦透镜通过透镜安装座安装于第一电动平移台上， 所述第一电动平移台为一维电动平移 台； 所述第二方向移动反射镜组件包括第 一反射镜、 第 一反射镜安装座和第 二电动平移台 组成， 所述第一反射镜通过第一反射镜安装座安装于第二电动平移台上， 所述第二电动平 移台为一维电动平 移台； 所述第一方向移动反射镜组件包括第 二反射镜、 第 二反射镜安装座和第 三电动平移台 组成， 所述第二反射镜通过第二反射镜安装座安装于第三电动平移台上， 所述第三电动平 移台为一维电动平 移台。 3.根据权利要求2所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述第二反射镜的法线入射至第二反射镜的光线的夹角为 45度。 4.根据权利要求2所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述第二反射镜的轴面和样品安装台平面呈90度设置 。 5.根据权利要求1所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述等离子体屏蔽室和等离 子体吸收室的主体均为金属空心圆柱筒。 6.根据权利要求5所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述金属空心圆柱筒的两端分别设有下 滤网底板和上 滤网盖板。 7.根据权利要求1所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述等离子体吸收靶筒为金属圆筒， 通过螺 栓固定安装于等离 子体吸收室内壁。 8.根据权利要求7所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述金属圆筒的内壁经 过磨砂处 理。 9.根据权利要求1所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在于， 所述样品安装台上的样品由绝 缘安装件固定。 10.根据权利要求1所述的一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 其特征在 于， 所述第一方向为水平方向， 第二方向为竖直方向。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114378054 A 2一种真空型三维扫描 激光表面清洗和收集装 置 技术领域 [0001]本发明涉及激光表面清洗和收集装置， 尤其是涉及一种真空型三维扫描激光表面 清洗和收集装置 。 背景技术 [0002]激光表面清洗作为一项成熟技术已经广泛应用于工业领域， 具有无研磨、 非接触、 无热效应和适用于各种材质物体的清洗等特点， 激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法 解决的问题。 其工作原理是激光束聚焦于固体表面， 由于表面吸收高功率密度激光的能量 后形成等离子体， 等离子体冲击波进一步冲击周围杂质颗粒， 使其剥离。 应用过程中一般采 用短脉冲激光， 可以有效避免固体内表面受热损伤。 [0003]激光表面清洗需要完成激光束斑在样品表面的位置扫描， 常见的激光表面清洗装 置通常把移动机构设置样品靶台和移动激光器上。 当是对有毒物质和辐射物质的表面清洗 和收集时会导 致环境污染和设备污染。 发明内容 [0004]本发明的目的就是为了提供一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置 。 [0005]本发明的目的可以通过以下技 术方案来实现： [0006]一种真空型三维扫描激光表面清洗和收集装置， 包括直流电源， 以及沿光路依次 设置的第一方向移动聚焦透镜组件、 固定反射镜、 第二方向移动反射镜组件和第一方向移 动反射镜组件和真空靶室， 所述固定反射镜的入射光线和反射光线， 以及第二方向移动反 射镜组件的反射 光线在同一平面中且与第一方向移动反射镜组件的反射 光线第二方向； [0007]所述真空靶室内设有等离子体屏蔽室， 等离子体吸收室， 等离子体吸收靶筒和样 品安装台， 且所述真空靶室、 等离子体屏蔽室和等离子体 吸收室上设有用于经 由第一方向 移动反射镜组件反射的光线射入至样品安装台上的入口， 所述等离子体吸收室置于等离子 体屏蔽室内， 所述等离子体 吸收靶筒和样品安装台均置于等离子体 吸收室内， 所述等离子 体吸收靶筒位于样品安装台被光线照射的一侧； [0008]所述等离子体屏蔽室连接至所述直流电源的正极， 所述等离子体吸收室连接至直 流电源的负极。 [0009]所述第一方向移动聚焦透镜组件包括聚焦透镜、 透镜安装座和第一电动平移台组 成， 所述聚焦透镜通过透镜安装座安装于第一电动平移台上， 所述第一电动平移台为一维 电动平移台； [0010]所述第二方向移动反射镜 组件包括第一反射镜、 第一反射镜安装座和第二电动平 移台组成， 所述第一反射镜通过第一反射镜安装座安装于第二电动平移台上， 所述第二电 动平移台为一维电动平 移台； [0011]所述第一方向移动反射镜 组件包括第二反射镜、 第二反射镜安装座和第三电动平 移台组成， 所述第二反射镜通过第二反射镜安装座安装于第三电动平移台上， 所述第三电说　明　书 1/5 页 3 CN 114378054 A 3