[发明专利]同轴激光器辅助的冷喷嘴

权利要求书

1.一种用于将粒子涂层施加到基材上的冷喷嘴组件，包括：

喷嘴，所述喷嘴限定具有喷嘴出口的内部通道；

粒子供给构件，所述粒子供给构件与所述内部通道连通，所述粒子供给构件供给粒子以流动并加速通过所述内部通道并且朝向所述基材经由所述喷嘴出口离开所述喷嘴，以涂覆在所述基材上；以及

激光器，所述激光器发射出激光束，所述激光束传输通过所述内部通道，所述激光器对粒子和所述基材中的至少其中之一进行加热以促进使用粒子对所述基材的涂覆。

2.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，其中，所述内部通道具有大致直的纵向轴线，并且其中所述激光束大致平行于所述纵向轴线、离开所述喷嘴出口并且朝向所述基材指向。

3.如权利要求2所述的冷喷嘴组件，其中，所述激光束与所述纵向轴线大致平行且同轴地指向。

4.如权利要求3所述的冷喷嘴组件，其中，所述内部通道包括喷嘴入口，所述纵向轴线延伸穿过所述喷嘴入口和所述喷嘴出口，并且其中所述激光器可操作地联接于所述喷嘴，使得所述激光束经由所述喷嘴入口传输到所述喷嘴中。

5.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，其中，所述喷嘴的所述内部通道在垂直于所述内部通道的纵向轴线截取的截面上是大致矩形。

6.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，其中，所述喷嘴包括粒子供给入口，所述粒子供给入口具有与所述内部通道的纵向轴线横交的轴线，其中所述粒子供给构件经由所述粒子供给入口与所述内部通道连通。

7.如权利要求6所述的冷喷嘴组件，其中，所述内部通道包括会聚段和位于所述会聚段下游的扩散段，其中所述粒子供给入口与所述扩散段直接连通。

8.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，其中，所述激光器是二极管激光器。

9.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，其中，所述粒子供给构件与位于所述激光器下游的所述内部通道连通，使得粒子被所述激光束加热。

10.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，还包括操作装置，所述操作装置使所述喷嘴和所述基材中的至少一个相对于另一个移动。

11.如权利要求1所述的冷喷嘴组件，还包括设置在所述激光器与所述喷嘴之间的压力管，所述压力管与所述内部通道流体连通，并且所述冷喷嘴组件还包括气体供给构件，所述气体供给构件向所述压力管供给气体以流动通过所述喷嘴的所述内部通道并且流出所述喷嘴出口。

12.一种将粒子涂层施加到基材上的方法，包括：

供给粒子以流动并加速通过喷嘴的内部通道并且朝向所述基材经由喷嘴出口离开所述喷嘴；以及

传输激光束通过所述内部通道以加热粒子和所述基材中的至少一个，以促进使用粒子对所述基材的涂覆。

13.如权利要求12所述的方法，其中，传输激光束包括使用所述激光束加热所述基材，其中使用所述激光束加热所述基材发生在供给粒子以流动通过所述内部通道之前。

14.如权利要求12所述的方法，其中，传输激光束包括使用所述激光束加热所述基材，其中使用所述激光束加热所述基材发生在供给粒子以流动并加速通过所述喷嘴的所述内部通道的同时。

15.如权利要求12所述的方法，其中，传输激光束包括传输所述激光束离开所述喷嘴出口。

16.如权利要求12所述的方法，其中，传输激光束包括与所述内部通道的纵向轴线大致平行且同轴地传输所述激光束。

17.如权利要求12所述的方法，还包括将气体供给到所述内部通道中以对所述内部通道进行加压，所述气体使粒子加速以朝向所述基材通过所述内部通道。

18.如权利要求12所述的方法，其中，传输激光包括使用所述激光束加热粒子和所述基材两者。

19.如权利要求12所述的方法，还包括使所述喷嘴和所述基材中的至少一个相对于另一个移动。

20.一种用于将粒子涂层施加到基材上的冷喷嘴组件，包括：

限定内部通道的喷嘴，所述内部通道具有喷嘴入口、喷嘴出口以及延伸穿过所述喷嘴入口和所述喷嘴出口的大致直的纵向轴线，所述内部通道在垂直于所述纵向轴线截取的横截面上是矩形的，所述横截面沿着整个喷嘴从所述喷嘴入口到所述喷嘴出口保持为矩形，所述内部通道还包括邻近所述喷嘴入口的会聚段和邻近所述喷嘴出口的扩散段，所述喷嘴还包括粒子供给入口，所述粒子供给入口与所述扩散段连通并且与所述内部通道的所述纵向轴线横交地延伸；

粒子供给构件，所述粒子供给构件与所述粒子供给入口连通，所述粒子供给构件供给粒子以流动并加速通过所述内部通道并且朝向所述基材经由所述喷嘴出口离开所述喷嘴，以涂覆在所述基材上；

气体供给构件，所述气体供给构件向所述内部通道供给气体以流动通过所述喷嘴的所述内部通道，从而使粒子加速；

激光器，所述激光器发射出激光束，所述激光束经由所述喷嘴入口传输到所述喷嘴中、通过所述内部通道并且经由所述喷嘴出口离开所述喷嘴，所述激光器对粒子和所述基材两者进行加热以促进使用粒子对所述基材的涂覆；以及

操作装置，所述操作装置使所述喷嘴和所述基材中的至少一个相对于另一个移动。