Claims (2)
1. Способ получения высокочистых нанопорошков, заключающийся в том, что осуществляют нагревание заготовки до парофазного состояния, посредством источника лучистой энергии, затем охлаждают парообразное вещество в змеевике, проводят коагуляцию и, после этого разделяют образовавшуюся двухфазную систему в бункере, отличающийся тем, что комбинированный гибридный нагрев осуществляют в фокусной зоне за счет активации приповерхностного объема заготовки, которую подогревают от источника полихроматического излучения с широкополосным спектром излучения от 0,2 до 5 мкм и одновременно доводят температуру нагрева до парообразного состояния материала заготовки лазерным источником излучения высокой удельной мощности с длиной волны излучения 10,6 мкм, в качестве которого используют лазеры концентрированного импульсного излучения, причем режимы импульсного излучения регулируют в зависимости от требуемого размера наночастиц, при этом одновременно с процессом испарения материала в реактор подают газ или смесь нейтральных газов, которые изолируют рабочую зону от доступа воздуха, и перемещают парообразный материал из горячей зоны в охлаждаемый змеевик из некорродируемого материала, скорость прохождения газа через который выбирают в зависимости от материала змеевика из условия обеспечения отрыва осевших на его стенках твердых наночастиц, после этого подаваемая в расширительную часть бункера парообразная смесь коагулирует и осаждается на стенках бункера в форме частиц нанопорошка, затем поступает в накопитель в виде конечного продукта - ультрадисперсного нанопорошка порошка.1. A method of obtaining high-purity nanopowders, which consists in heating the preform to a vapor state using a radiant energy source, then cooling the vaporous substance in the coil, conducting coagulation, and then separating the resulting two-phase system in the hopper, characterized in that the combined hybrid heating is carried out in the focal zone due to activation of the near-surface volume of the workpiece, which is heated from a polychromatic radiation source with a broadband spectrum m of radiation from 0.2 to 5 μm and at the same time bring the heating temperature to a vapor state of the workpiece material with a laser radiation source of high specific power with a radiation wavelength of 10.6 μm, which use concentrated pulsed radiation lasers, and the modes of pulsed radiation are regulated depending from the required size of the nanoparticles, while simultaneously with the process of evaporation of the material, a gas or a mixture of neutral gases is fed into the reactor, which isolates the working area from air access, and vaporous material is transferred from the hot zone to the cooled coil from non-corrosive material, the gas passage through which is selected depending on the coil material from the condition of separation of solid nanoparticles deposited on its walls, after which the vaporous mixture fed into the expansion part of the hopper coagulates and settles on the walls of the hopper in the form of particles of a nanopowder, then it enters the drive in the form of the final product - ultrafine powder nanopowder.
2. Устройство для осуществления способа получения высокочистых нанопорошков, содержащее реактор для размещения и нагрева в нем испаряемого материала, энергетический источник излучения, расширительную камеру, змеевидный коагуляционный канал, конический пылеуловитель с выходом и сборником готового продукта и выходным элементом для отвода газов и испаряемый материал, отличающееся тем, что энергетический источник излучения выполнен комбинированным и состоит из источника полихроматического излучения светолучевого типа, отражающая оптическая поверхность которого имеет форму усеченного эллипсоида с выходным окном, изготовленным из сапфира и лазера концентрированного импульсного когерентного излучения высокой удельной мощности с длиной волны излучения 10,6 мкм с направлением лазерного луча непосредственно в рабочую фокусную зону эллипсоида на испаряемом материале через окно, выполненное в реакторе, через преломляющее зеркало, при этом в рабочей зоне размещен оптический узел сведения когерентных и полихроматических лучей, который снабжен цилиндрической оптикой и оптическим фильтром выбора рабочего спектра от источника полихроматического излучения в диапазоне волн лучистых потоков от 0,2 до 5 мкм., упомянутый змеевик выполнен из материала обеспечивающего отрыв осевших на его стенках твердых наночастиц при рабочем давлении подаваемого газа в реактор от газовый трубопровода пропущенного сквозь отражающее зеркало, установленное в реакторе под рабочей зоной, при этом заготовка испаряемого материала закреплена в механизме подачи с возможностью поступательного и вращательного перемещения.
2. A device for implementing the method of producing high-purity nanopowders, containing a reactor for placing and heating the evaporated material in it, an energy source of radiation, an expansion chamber, a serpentine coagulation channel, a conical dust collector with an outlet and a collector of the finished product and an output element for venting gases and the vaporized material, characterized in that the energy source of radiation is made combined and consists of a source of polychromatic radiation of the light-beam type, reflecting optical whose surface is in the form of a truncated ellipsoid with an exit window made of sapphire and a concentrated pulsed laser of high specific power with a radiation wavelength of 10.6 μm with the laser beam directed directly into the working focal zone of the ellipsoid on the vaporized material through a window made in the reactor through a refracting mirror, while in the working area there is an optical unit for reducing coherent and polychromatic rays, which is equipped with cylindrical optics and opt using a filter to select the working spectrum from the source of polychromatic radiation in the wavelength range of radiant fluxes from 0.2 to 5 μm., the aforementioned coil is made of material that provides separation of solid nanoparticles deposited on its walls at a working pressure of the supplied gas into the reactor from a gas pipeline passed through a reflecting mirror installed in the reactor under the working zone, while the workpiece of the evaporated material is fixed in the feed mechanism with the possibility of translational and rotational movement.