主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置及方法.pdf

(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CN113617750A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110710557.4(22)申请日2021.06.25(71)申请人北京空间机电研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号9201信箱5分箱(72)发明人颜凡江杨超史文宗闫莹桑思晗蒙裴贝罗萍萍(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人张辉(51)Int.Cl.B08B7/00(2006.01)B08B5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置及方法，所述装置包括激光器腔体、第一循环腔体和第二循环腔体以及连接三个腔体的气体导管。所述方法是通过对第一循环腔体和第二循环腔体交替加热、制冷来实现气体在三个腔体之间的流动，当高温腔内气体携带挥发出的碳氢有机物分子流动到低温的密封循环腔时，通过腔内的放电装置对气体及碳氢有机物分子进行放电，实现对气体中挥发物进行燃烧，从而去除激光器腔体内部的污染物。燃烧产生的二氧化碳气体留在腔体中，水分子通过循环通路中的分子筛进行吸附。本发明与传统方法相比，可以对污染物进行彻底去除，激光器内部污染物能够长期处在较低的水平，激光器使用寿命更长。CN113617750ACN113617750A权利要求书1/2页1.一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：包括激光器腔体(1)、第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)；激光器腔体(1)、第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)均为密封腔体，激光器腔体(1)内部安装有激光器内部部组件(2)；激光器腔体(1)通过第一气体导管(3)与第一循环腔体(5)连接，通过第二气体导管(9)与第二循环腔体(11)连接；第一循环腔体(5)与第一气体导管(3)连接处内部设置有第一分子筛(4)，第一正惰性电极板(6)和第一负惰性电极板(7)位于第一循环腔体(5)中，且第一正惰性电极板(6)和第一负惰性电极板(7)均与第一循环腔体(5)绝缘，第一循环腔体(5)上设置有第一充气气阀(8)；第二循环腔体(11)与第二气体导管(9)连接处内部设置有第二分子筛(10)，第二正惰性电极板(12)和第二负惰性电极板(13)位于第二循环腔体(11)中，且第二正惰性电极板(12)和第二负惰性电极板(13)均与第二循环腔体(11)绝缘，第二循环腔体(11)上设置有第二充气气阀(14)；激光器腔体(1)、第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)均设置有控温系统。2.根据权利要求1所述的一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：激光器腔体(1)、第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)均采用金属密封设计，并相互绝热安装，第一气体导管(3)和第二气体导管(9)为波纹管。3.根据权利要求1所述的一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：装置整体漏率不大于10‑8pa·m3s‑1。4.根据权利要求1所述的一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：第一充气气阀(8)的骨架元素为硅、铝、磷、锰、钴、钛、铬、锗、铁、锌、铜、硼、铍或钒；第二充气气阀(14)的骨架元素为硅、铝、磷、锰、钴、钛、铬、锗、铁、锌、铜、硼、铍或钒。5.根据权利要求1所述的一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)充入的气体中包括氧气。6.根据权利要求1所述的一种主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置，其特征在于：第一正惰性电极板(6)和第一负惰性电极板(7)材料相同，材料为钛、钨、金、银、石墨或其化合物；第二正惰性电极板(12)和第二负惰性电极板(13)材料相同，材料为钛、钨、金、银、石墨或其化合物。7.利用权利要求1‑6任一项所述主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置的主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的方法，其特征在于包括如下步骤：打开第一充气气阀(8)和第二充气气阀(14)，分别向第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)充入足量洁净气体；通过控温系统将激光器腔体(1)、第一循环腔体(5)和第二循环腔体(11)控制在相同温度点上；通过控温系统控制第一循环腔体(5)升温，第二循环腔体(11)降温，第一循环腔体(5)内部气体通过第一分子筛(4)后，通过激光器腔体(1)流向第二循环腔体(11)，一段时间后，第二循环腔体(11)内气体浓度达到最高时，给第二正惰性电极板(12)和第二负惰性电极板(13)通入高压，使第二循环腔体(11)内部产生高压放电，分解污染物；2CN113617750A权利