一种用于文物清洗的纳秒调Q激光设备的制作方法

一种用于文物清洗的纳秒调q激光设备
技术领域
1.本实用新型属于激光设备技术领域，具体为一种用于文物清洗的纳秒调q激光设备。


背景技术：

[0002] 激光清洗技术作为一项新型的清洗技术，在近十年来取得了飞速的发展，因其固 有的许多优点，例如对基底损伤小，非接触，清洗基底的范围广，对环境污染极小等，在很多 方面都展示了广阔的应用前景，并逐渐成为传统清洗方法的重要补充和延伸，在贵重的文 物保护和修复中，激光清洗技术在保护了文物本身的基础上快速有效的清除掉覆盖在文物 表面的污物，较之传统技术有很大的优越性。
[0003]
对文物的清洗，所使用的清洗方法不仅要清除文物表面污染物，最重要的 是要保证在清洗过程中文物表面不发生损伤。
[0004]
现有激光清洗设备多为光纤激光设备，因光纤激光器的自身特点无法实现大能量、窄脉宽的激光，普通ld泵浦的固体激光器能量及脉宽也无法实现文物清洗的要求。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的用于文物清洗的纳秒调q激光设备。
[0006]
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
[0007]
本实用新型的用于文物清洗的纳秒调q激光设备，其特征在于：设备外壳内安装有激光器、激光电源，设备外壳外侧固定安装有触摸控制屏，设备外壳外还安装有导光臂，导光臂连接激光器，激光器连接电源，激光器还经过导线连接开关。
[0008]
激光器包括安装在激光器外壳内依次排列的全反镜、偏振片、电光q开关、振荡级增益介质、1/4波片、输出镜、放大级增益介质；振荡级增益介质即为泵浦模块，其中安装有晶体和泵浦源，振荡级增益介质安装在一个聚光腔内，聚光腔外侧包裹有腔体外壳；放大级增益介质内也安装有晶体和泵浦源，放大级增益介质内的晶体比振荡级增益介质内的晶体要粗，放大级增益介质安装在另一个聚光腔内，聚光腔外侧包裹有腔体外壳；全反镜、偏振片、电光q开关、1/4波片、输出镜，分别通过镜片支座固定在激光器外壳内。
[0009]
设备外壳内还安装有水冷机，水冷机的循环水管通入聚光腔，循环水带走激光产生的热量。
[0010]
开关采用脚踏开关。
[0011] 导光壁内每个拐角处安装有45度全反射镜片进行反光, 使激光能够到达指定位置。a、b、c三个全反射镜片的角度依次为135
°
、315
°
、45
°
。
[0012]
泵浦源采用脉冲氙灯，振荡级增益介质和放大级增益介质的晶体采用nd：yag，聚光腔采用陶瓷腔体。
[0013]
电光q开关采用升压式电光晶体，实现脉宽压缩，升压式电光晶体采用kdp电光晶
体，能够将脉宽压缩至6ns-10ns。
[0014]
在激光器内位于全反镜后侧安装微型激光功率计。
[0015]
设备外壳内还安装有辅助作用的气体吹扫装置或吸尘装置，气体吹扫装置能够采用吹风机，吸尘装置能够采用吸尘器，设备外壳上相应设置吹风孔或吸尘孔。
[0016]
本实用新型的有益效果是，本实用新型能够大能量、低重频、窄脉宽的激光，与光纤激光器及普通ld泵浦的固体激光器相比成本更低，性能更加稳定。结合文物清洗实际，优选多关节导光臂，方便文物工作者开展文物保护及清洗工作。
[0017]
本实用新型解决的问题包括同时实现大能量、低重频、窄脉宽的激光参数，同光纤激光器及普通ld泵浦的固体激光器相比，能够在实现以上激光参数的基础上，实现设备的低成本及小型化，同时针对文物清洗的特点开展更加便捷的清洗工装及更加高效清洗工艺的研究。本实用新型为文物保护及修复工作提供了一种强有力的工具。
附图说明
[0018]
附图为本实用新型的结构示意图。
[0019]
图1为整体结构图，图2为激光器内部结构图，图3为激光器外形图，图4为振荡级增益介质，图5为振荡级增益介质的进水管和出水管。
[0020]
图1中，1导光臂、2脚踏开关、3激光器、4设备外壳、5激光电源、6水冷机、7控制屏，
[0021]
图2中，8全反镜、9偏振片、10电光q开关、11振荡级增益介质、12为1/4波片、13输出镜、14放大级增益介质、15晶体、16氙灯、17反射镜片、18进水管、19出水管、20微型激光功率计。
具体实施方式
[0022]
附图为本实用新型的一种具体实施例。
[0023]
本实用新型的用于文物清洗的纳秒调q激光设备，设备外壳4内安装有激光器3、激光电源5，设备外壳外侧固定安装有触摸控制屏7，设备外壳外还安装有导光臂1，导光臂连接激光器3，激光器连接电源5，激光器还经过导线连接开关。
[0024]
激光器3包括安装在激光器外壳内依次排列的全反镜8、偏振片9、电光q开关10、振荡级增益介质11、1/4波片12、输出镜13、放大级增益介质14；振荡级增益介质即为泵浦模块，其中安装有晶体15和泵浦源，振荡级增益介质安装在一个聚光腔内，聚光腔外侧包裹有腔体外壳；放大级增益介质内也安装有晶体和泵浦源，放大级增益介质内的晶体比振荡级增益介质内的晶体要粗，放大级增益介质安装在另一个聚光腔内，聚光腔外侧包裹有腔体外壳；全反镜、偏振片、电光q开关、1/4波片、输出镜，分别通过镜片支座固定在激光器外壳内。
[0025]
设备外壳内还安装有水冷机6，水冷机的循环水管通入聚光腔，通过进水管18和出水管19的循环水带走激光产生的热量。
[0026]
水冷机包括盘绕的循环水管、与循环水管连接的水泵和水箱，水冷机内还安装有压缩机，对水进行降温。水冷机或冷水机，属于现有产品。
[0027]
开关采用脚踏开关2。
[0028]
导光壁内每个拐角处安装有45度全反射镜片17进行反光, 使激光能够到达指定
位置。a、b、c三个全反射镜片的角度依次为135
°
、315
°
、45
°
。
[0029]
泵浦源采用脉冲氙灯16，振荡级增益介质11和放大级增益介质的晶体采用nd：yag，聚光腔采用陶瓷腔体。
[0030]
在激光器内位于全反镜后侧安装微型激光功率计。
[0031]
电光q开关采用升压式电光晶体，实现脉宽压缩，升压式电光晶体采用kdp 电光晶体，能够将脉宽压缩至6ns-10ns。
[0032]
设备外壳内还安装有辅助作用的气体吹扫装置或吸尘装置，气体吹扫装置能够采用吹风机，吸尘装置能够采用吸尘器，设备外壳上相应设置吹风孔或吸尘孔。
[0033]
本实用新型的用于文物清洗的纳秒调q激光设备。该激光设备包括激光电源，激光器，触摸屏，水冷机，导光臂，设备外壳。激光器结构包括：全反镜、偏振片、电光q开关、振荡级、1/4波片、输出镜、放大级等。
[0034]
泵浦源采用脉冲氙灯，振荡级增益介质11和放大级增益介质的晶体采用nd：yag， 聚光腔采用椭圆陶瓷腔体。电光q开关采用升压式调q，初级振荡形成激光后，进行二次放大，激光最终通过导光臂输出，调q模块实现脉宽压缩。
[0035]
通过实验进行研究，所述激光器全反镜与振荡器晶体端面距离为30-50cm，所述激光器振荡器晶体端面与输出镜距离为30-50cm。
[0036]
集成在激光器上的激光能量检测系统能够实时反映当前出光能量，并且能够实时反映出当前激光输出效率。具体实现方式为，在激光器全反镜后侧放置微型激光功率计，通过不同激光出光进行标定，并在程序中记录激光功率计的读数及实际功率的度数。
[0037]
激光产生后通过导光臂导光，将能量传输至需要清洗的文物杂质表面，通过指示光标识，脚踏控制激光脉冲出光将杂质清除。
[0038]
调q开关采用升压式电光晶体，避免了降压式调q因激光闲置时持续充电带来的器件老化。电光晶体可将脉宽压缩至6ns-10ns。
[0039]
集成在激光器上的激光能量监测系统和可见光指示系统，使用脚踏控制激光出光，使用导光臂导光，将能量传输并作用在文物工件上。
[0040]
本发明在进行清洗工作时，还可配置辅助气体吹扫和吸尘装置，提高清洗效率减少环境污染。
[0041]
本文输出的激光功率10w，波长1064nm，脉宽6-10ns，频率1-10hz。