[发明专利]用于放射性去污的复合式纳秒激光去污装置及去污方法

权利要求书

1.一种用于放射性去污的复合式纳秒激光去污装置，其特征在于，包括高效纳秒激光器(11)、超高能纳秒激光器(12)、第一准直隔离器(21)、第二准直隔离器(22)、合束镜(3)、X振镜(41)、Y振镜(42)、场镜(5)、驱动机构及控制器；

所述高效纳秒激光器(11)的输出端通过第一光缆(61)与所述第一准直隔离器(21)的输入端连接，所述超高能纳秒激光器(12)的输出端通过第二光缆(62)与所述第二准直隔离器(22)的输入端连接，所述第一准直隔离器(21)和第二准直隔离器(22)分别对应所述合束镜(3)的两个入光口，所述X振镜(41)用于对所述合束镜(3)的出光进行X方向扫描，所述Y振镜(42)用于对所述合束镜(3)的出光进行Y方向扫描；所述场镜(5)设置在所述X振镜(41)和Y振镜(42)的出光侧；

所述第一准直隔离器(21)、第二准直隔离器(22)、合束镜(3)、X振镜(41)、Y振镜(42)和场镜(5)集成为光学模组，在所述控制器的控制下，所述驱动机构驱动所述光学模组在X-Y二维空间或三维空间内运动；

所述高效纳秒激光器(11)和超高能纳秒激光器(12)的输出功率调节范围均为0-1000W，所述高效纳秒激光器(11)和超高能纳秒激光器(12)的重复频率调节范围均为20khz-40000khz，且所述高效纳秒激光器(11)的脉冲宽度大于或等于所述超高能纳秒激光器(12)的脉冲宽度的3倍；

在所述控制器的控制下，所述高效纳秒激光器(11)和超高能纳秒激光器(12)以预设的时间间隔交替工作。

2.根据权利要求1所述的复合式纳秒激光去污装置，其特征在于，所述高效纳秒激光器(11)的单次工作时间大于所述超高能纳秒激光器(12)的单次工作时间。

3.根据权利要求1所述的复合式纳秒激光去污装置，其特征在于，所述X振镜(41)和Y振镜(42)能够扫描得到线状的光线和/或面状的光线。

4.一种基于如权利要求1-3中任意一项所述的复合式纳秒激光去污装置的复合激光协作去污方法，其特征在于，包括以下步骤：驱动复合式纳秒激光去污装置的光学模组在待去污工件的上方作扫描式步进移动，相邻两次步进移动之间存在预设的总时间间隔，每次步进移动之后，先启动高效纳秒激光器，并在运行第一时间段后停止，间隔第二时间段后启动超高能纳秒激光器，并在运行第三时间段后停止，且停止超高能纳秒激光器至下一次启动高效纳秒激光器之间间隔第四时间段，所述总时间间隔为第一时间段、第二时间段、第三时间段和第四时间段的总和；所述光学模组按照以上作步进移动，直至完成对所述待去污工件上表面的扫描。

5.根据权利要求4所述的复合激光协作去污方法，其特征在于，根据X振镜和Y振镜扫描得到的光线的面状区域大小或线状区域的线宽，设定步进移动的距离小于或等于所述面状区域的边长或线状区域的线宽。

6.根据权利要求4所述的复合激光协作去污方法，其特征在于，设定所述第一时间段大于第三时间段。

7.根据权利要求4所述的复合激光协作去污方法，其特征在于，在启动激光器之前，还包括初始化操作，包括将待去污工件放置在工作台上指定区域，并驱动光学模组移动至初始化位置。

8.根据权利要求4所述的复合激光协作去污方法，其特征在于，所述待去污工件为放射性构件，所述复合激光协作去污方法与切割、焊接技术复合使用，对所述放射性构件进行修复。