一种激光聚焦系统的参数确定方法、装置及存储介质

文档序号:33195636发布日期:2023-02-04 11:40阅读:67来源:国知局
一种激光聚焦系统的参数确定方法、装置及存储介质

1.本发明涉及激光系统技术领域,具体而言,涉及一种激光聚焦系统的参数确定方法、装置及存储介质。


背景技术:

2.在大型激光装置中,激光聚焦是其中的核心。整个激光聚焦系统中,光学元件有着非常重要的作用,光学元件在系统中担负着调频聚焦等重要责任,而高能激光对光学元件也有着很大损伤。每次工作状态时的损伤本就决定着光学元件的使用寿命,然而混杂在部件上或者内部空间的污染物附着在光学元件上就会使得元件损伤加剧,极大地降低光学元件的使用寿命。因此维持整个激光聚焦系统组件内的洁净度是非常必要的。一般维持组件洁净的方法是在于非工作状态下的清洗维护,但是这样的维护并不足够,高能激光辐照光学元件表面时会产生烧蚀,产生大量的粒子,附着在元件表面与光学元件中的细微缺陷使得激光发生很小部分的散射,散射光通过放大或者本身带有的高能量,又会对结构组件和元件造成烧蚀,产生更多的粒子污染物,如此恶性循环,装置内的可靠性和寿命都会被极大削弱。
3.对激光聚焦系统进行动态的洁净方法主要是通过风刀结构和层流风结构持续在激光聚焦系统中持续提供洁净气流,并从相应的出风结构导出气流,以保持激光聚焦系统的清洁,从而做到动态洁净,但是导入的气流,例如风刀气流通常与光学元件表面间距较小,高速的气流可能会造成光学元件损坏,从而影响激光聚焦系统的实际运行。


技术实现要素:

4.本发明解决的问题是如何避免对激光聚焦系统进行动态清洁时造成光学元件损坏,并保证动态清洁的洁净效果。
5.为解决上述问题,本发明提供一种激光聚焦系统的参数确定方法,用于设计激光聚焦系统,所述激光聚焦系统包括箱体结构、风刀结构和并排安装于所述箱体结构内的多个光学元件,所述箱体结构相对的两端设有进风口和出风口,所述风刀结构设置于所述进风口处;
6.所述参数确定方法包括:
7.基于所述风刀结构输出风刀气流以吹扫所述光学元件表面,以及基于层流风结构输出预设层流风速的层流风至相邻的所述光学元件之间,获取所述光学元件表面的多个测温点温度;
8.根据多个所述测温点温度与预设对比参数的对比情况确定所述风刀结构的出风参数推荐值。
9.本技术方案中,通过对光学元件表面的多个测温点温度进行检测获取,以此能够确定光学元件的表面温度情况,由此,根据多个所述测温点温度与预设对比参数进行对比,以能够确定光学元件表面温度是否符合要求,其中符合要求时所对应的风刀结构的出风参
数即为符合要求的出风参数推荐值,可基于该风刀出风参数进行激光聚焦系统的设计或激光聚焦系统实际运行中的调节,以使得能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件损坏。
10.进一步地,所述预设对比参数包括预设温度差;
11.所述获取所述光学元件的多个测温点温度之前,所述激光聚焦系统的参数确定方法还包括:
12.获取所述风刀结构的多种出风参数设计值,其中,基于所述风刀结构以所述出风参数设计值运行,获取的多个所述测温点温度与所述出风参数设计值对应;
13.所述根据多个所述测温点温度与预设对比参数的对比情况确定所述风刀结构的设置参数包括:
14.计算多个所述测温点温度的最大温差值;
15.若所述最大温差值小于或等于预设温差值,则确定多个所述测温点温度对应的所述出风参数设计值为所述出风参数推荐值。
16.进一步地,还包括根据所述光学元件表面的最大压强以及最小压强确定所述风刀结构的第一间距参数推荐值。
17.进一步地,所述根据所述光学元件表面的最大压强以及最小压强,确定所述风刀结构的第一间距参数推荐值包括:
18.控制增加所述风刀结构与所述光学元件的间距;
19.获取所述光学元件表面的最大压强以及最小压强;
20.计算所述最大压强与所述最小压强的压强差;
21.当所述压强差减小至达到预设压强差时,确定当前的所述风刀结构与所述光学元件的间距为所述第一间距参数推荐值。
22.进一步地,还包括:根据多种粒子在相邻的所述光学元件之间衰减距离确定相邻的所述光学元件的第二间距参数推荐值。
23.进一步地,所述根据多种粒子在相邻的所述光学元件之间衰减距离确定相邻的所述光学元件的第二间距参数推荐值包括:
24.计算多种粒子直径的粒子在相邻的所述光学元件之间的衰减距离,其中各个所述粒子的初速度相同或不同;
25.根据各个所述粒子的所述衰减距离建立粒子衰减坐标图;
26.根据所述粒子衰减坐标图以及各个所述粒子对应的初速度拟合得到粒子衰减多项式;
27.根据所述粒子衰减多项式以及预设粒子入射速度计算所述粒子的最大衰减距离;
28.根据所述最大衰减距离确定相邻的所述光学元件的所述第二间距参数推荐值。
29.进一步地,所述粒子衰减多项式包括:f(x,y)=2.653-1.299
·
x+0.06638
·
y+0.114
·
x2+0.01105
·
x
·
y-3.353
·
10-4
·y2-0.002151
·
x3+1.193
·
10-4
·
x2·
y-1.654
·
10-5
·
x
·
y2+6.01
·
10-7
·
y3+2.233
·
10-5
·
x4,其中f(x,y)表示粒子衰减距离,x表示粒子直径,y表示粒子入射速度。
30.进一步地,所述激光聚焦系统还包括回流结构,所述回流结构包括回流腔结构和回流板,所述回流板设置于所述出风口处,所述回流板上设有多个回流口,所述箱体结构的
内部、所述回流口和所述回流腔结构的内腔依次连通,所述激光聚焦系统的参数确定方法还包括:根据所述回流腔结构和所述箱体结构的气流流线确定所述回流腔结构的高度参数推荐值。
31.进一步地,所述根据所述回流腔结构和所述箱体结构的气流流线确定所述回流腔结构的高度参数推荐值包括:
32.获取所述回流腔结构的多种高度参数设计值;
33.根据多种所述高度参数设计值模拟仿真所述箱体结构与所述回流腔结构内的空气流动;
34.获取所述回流腔结构和所述箱体结构内空气的流线图;
35.根据所述气流的流线图分析所述回流板两侧的空气的涡流情况;
36.若所述涡流情况符合预设涡流情况,则确定所述涡流情况对应的所述高度参数设计值为所述高度参数推荐值。
37.一种激光聚焦系统的参数确定装置,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的激光聚焦系统的参数确定方法。
38.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的激光聚焦系统的参数确定方法。
附图说明
39.图1本发明实施例中的激光聚焦系统的参数确定方法的流程图;
40.图2为本发明实施例中的激光聚焦系统的动态洁净时的气流流动示意图;
41.图3为本发明实施例中的光学元件与风刀结构的位置关系示意图;
42.图4为本发明实施例中间距dm为0mm时光学元件表面的压强分布图;
43.图5为本发明实施例中间距dm为0mm时光学元件表面的各个位置距光学元件边缘的压强分布示意图;
44.图6为本发明实施例中光学元件表面的最大压强与最小压强随光学元件与风刀结构的间距dm变化的示意图;
45.图7为本发明实施例中的粒子衰减坐标图;
46.图8为本发明实施例中回流结构的示意图;
47.图9为本发明实施例中采用不同高度的回流腔结构时回流腔结构与箱体结构内的空气流线图。
48.附图标记说明:
49.1-箱体结构;2-风刀结构;3-回流板;4-回流腔结构;5-光学元件。
具体实施方式
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
51.要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的
数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
52.参照图1-2所示,本发明提出了一种激光聚焦系统的参数确定方法,用于设计激光聚焦系统,所述激光聚焦系统包括箱体结构1、风刀结构2和并排安装于所述箱体结构1内的多个光学元件5,所述箱体结构1相对的两端设有进风口和出风口,所述风刀结构2设置于所述进风口处;
53.所述参数确定方法包括:
54.s1基于所述风刀结构2输出风刀气流以吹扫所述光学元件5表面,以及基于层流风结构输出预设层流风速的层流风至相邻的所述光学元件5之间,获取所述光学元件5表面的多个测温点温度;
55.s2根据多个所述测温点温度与预设对比参数的对比情况确定所述风刀结构2的出风参数推荐值。
56.在相关技术中,对激光聚焦系统进行动态的洁净方法主要是通过风刀结构2和层流风结构持续在激光聚焦系统中持续提供洁净气流,并从相应的出风结构导出气流,以保持激光聚焦系统的清洁,从而做到动态洁净,但是导入的气流,例如风刀气流通常与光学元件5表面间距较小,高速的气流可能会造成光学元件5损坏,从而影响激光聚焦系统的实际运行。
57.本发明中,激光聚焦系统的参数确定方法用以确定激光聚焦系统中结构的实际构造或运行参数,从而在构造激光聚焦系统时依据确定的参数进行设计,或在激光聚焦系统运行中,能够根据确定的参数进行实际的控制,以使得能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5损坏。
58.参照图2,本发明中的激光聚焦系统包括箱体结构1、风刀结构2和并排安装于所述箱体结构1内的多个光学元件5,其中箱体结构1用于形成密封的空间,以容纳固定所述光学元件5,通过多个并排设置的光学元件5用以将一侧入射的激光进行聚焦调节后导出,入射的激光依次在同一光路上的光学元件5中穿过,其中,箱体结构1相对的两端用以供洁净空气导入和动态清洁后的空气导出,即具有相对的进风口和出风口,本实施例中通过风机连通进风口和出风口从而在风机与箱体结构1的进风口与出风口之间均设置高效过滤器,以进行空气的洁净处理,以此构成层流风结构对激光聚焦系统提供层流风,以进行气流的循环,通常情况下进行激光聚焦系统的层流风速度为0.45m/s,即所述预设层流风速为0.45m/s;其中,在进风口处设置如包括稳流板的压箱等稳流结构对进风进行稳流,在出风口处设置回流结构以方便出风进行回流;其中,在进风口处设置风刀结构2输出气流,从而进行洁净处理,其中风刀结构2和层流风结构输出的气流均与光学元件5表面平行,图1中实线箭头所指的是风刀结构2输出的风刀气流,虚线箭头指的是层流风结构输出的层流风,风刀气流靠近光学元件5表面,由此形成具有可循环的动态清洁功能的激光聚焦系统。
59.本实施例中,基于所述风刀结构2输出风刀气流以吹扫所述光学元件5表面,以及基于所述层流风结构输出预设层流风速的层流风至相邻的所述光学元件5之间,以此对激光聚焦系统进行动态清洁,其中,风刀结构2输出的风刀气流因靠近光学元件5表面,并具有较高风速,以此会对光学元件5表面的温度产生影响,如使得温度较高,或使得光学元件5表面部分区域的温差较大,由此,本实施例中,在进行参数确定时,获取所述光学元件5表面的
多个测温点温度,可在光学元件5表面设置均匀间隔设置6个温度传感器,以进行光学元件5表面的6个测温点进行温度检测获取,以此能够确定光学元件5的表面温度情况,由此,根据多个所述测温点温度与预设对比参数进行对比,以能够确定光学元件5表面温度是否符合要求,其中符合要求时所对应的风刀结构2的出风参数即为符合要求的出风参数推荐值,可基于该风刀结构2的出风参数进行激光聚焦系统的设计或激光聚焦系统实际运行中的调节,以使得能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5损坏。
60.其中,风刀结构2的出风参数可为出风风速或出风压力,通常情况下,出风风速与出风压力具有对应关系。
61.通常情况下,光学元件5的光学性质可以与玻璃结构进行对应,因此参数确定时,可基于与光学元件5类似的玻璃结构进行仿真模型构建,从而进行仿真,以根据上述参数确定方法确定所需的参数。
62.在本发明的一个可选的实施例中,所述预设对比参数包括预设温度差;
63.所述获取所述光学元件5的多个测温点温度之前,所述激光聚焦系统的参数确定方法还包括:
64.获取所述风刀结构2的多种出风参数设计值,其中,基于所述风刀结构2以所述出风参数设计值运行,获取的多个所述测温点温度与所述出风参数设计值对应;
65.所述根据多个所述测温点温度与预设对比参数的对比情况确定所述风刀结构2的设置参数包括:
66.计算多个所述测温点温度的最大温差值;
67.若所述最大温差值小于或等于预设温差值,则确定多个所述测温点温度对应的所述出风参数设计值为所述出风参数推荐值。
68.在激光聚焦系统中,光学元件5表面温度较高,或相关区域温差较大时,会对光学元件5造成直接损坏,本实施例中,预设对比参数包括预设温度差,以衡量光学元件5表面的温差情况;激光聚焦系统进行动态洁净清洁时,风刀结构2输出的风刀气流具有一定的要求,并且风刀结构2调节能力可能较为固定,因此,在获取光学元件5的多个测温点温度之前,还包括风刀结构2的多种出风参数设计值,本实施例中出风参数设计值为风刀结构2的出风速度,在实际使用时,出风速度通过改变风刀结构2的入口压力而改变,本实施例中,出风参数设计值为0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa以在几种出风参数设计值中确定合适的出风参数;对于每个出风参数设计值均具有对应的多个测温点温度,多个测温点温度中具有最大温度和最小温度,以此最大温度与最小温度的差值即最大温差值,通常情况下,最大温差值若超过0.2℃,则可能导致光学元件5表面损坏,由此,当最大温差值小于或等于0.2℃时,该最大温差值对应的多个所述测温点温度,以及对应的当前的出风参数设计值即出风参数推荐值,从而能够根据该出风参数推荐值进行风刀结构2运行时的参数设定以此实际控制,以使得能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5损坏。
69.本实施例中,采用0.2mpa输出风刀气流时,最大温差值,即当前情况下多个测温点温度中的最大温度和最小温度的差值计算为0.193℃该温度小于0.2℃,以此0.2mpa即为符合要求的出风参数推荐值,采用0.3mpa输出风刀气流时,最大温差值计算为2.42℃,而无法满足要求,可以理解的是,出风速度及对应的压力更小时,例如0.1mpa,最大温差值更小,但是风速更低可能会导致清洁效果不好。
70.在本发明的一个可选的实施例中,还包括根据所述光学元件5表面的最大压强以及最小压强确定所述风刀结构2的第一间距参数推荐值。
71.基于风刀结构2输出风刀气流会对光学元件5表面的压强造成影响,从而可能会导致光学元件5受损,如光学元件5表面因具有过大的压强差,从而导致光学元件5应力内部过大,从而出现损坏,由此,本发明中,根据获取光学元件5表面的最大压强和最小压强,判断光学元件5表面的压强情况,以此确定风刀结构2的第一间距参数推荐值,第一间距参数推荐值表示风刀结构2距离光学元件5的距离,如图3中,风刀结构2实际作用时为风口出风,以此第一间距参数推荐值也即风刀结构2风口与光学元件5距离,如图3,风刀结构2设置于进风口处,具有长条状的风口,以输出风刀气流,风刀气流的方向与光学元件5表面平行,风刀结构2的风口与光学元件5的间距形式即包括两个间距,即图3中风刀结构2的风口与光学元件5端部的竖直方向的间距dm,以及风刀结构2的风口与光学元件5表面的水平间距dn,通过调节间距dm以及间距dn即能够调节风刀气流从风口流出后到达光学元件5处的时间以及调节风刀气流从风口流出后风刀气流与光学元件5表面之间的间隔,以此降低风刀结构2的出风对光学元件5的影响,具体,即通过确定合理的第一间距参数以使得能够根据第一间距参数设定或控制风刀结构2的实际位置,以能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5损坏。
72.在本发明的一个可选的实施例中,根据所述光学元件5表面的最大压强以及最小压强,确定所述风刀结构2的第一间距参数推荐值包括:
73.控制增加所述风刀结构2与所述光学元件5的间距;
74.获取所述光学元件5表面的最大压强以及最小压强;
75.计算所述最大压强与所述最小压强的压强差;
76.当所述压强差减小至达到预设压强差时,确定当前的所述风刀结构2与所述光学元件5的间距为所述第一间距参数推荐值。
77.参照图4和5所示,其分别为间隔dm=0时,光学元件5表面的压力分布图,以上方输入风刀气流为例,依据风刀气流流动方向,因风刀结构2的风口与光学元件5的间距较近,在光学元件5表面形成负压区、正压区和微压区,在负压区光学元件5的压强可能在-182pa到0pa之间,正压区的压强可能在0pa到148pa之间,微压区的压强可能在-1pa到1pa之间,从而使得光学元件5表面出现较大的压强差,以导致应力较大,容易使光学元件5损坏,而如图5中,距离光学元件5靠近进风侧的边缘越近正压或负压越大,而距离远,压强越靠近0pa。
78.由此,本实施例中,参照图6,以风刀结构2距离光学元件5的间距(高度)dm为例,由于风刀结构2距离光学元件5越远,势必对光学元件5造成的影响越小,但提供的清洁能力会较小,因此,以一较小间距,如间距为0逐渐增加风刀结构2与光学元件5的间距dm,此时,不同的间距会对应获取得到不同的光学元件5的最大压强以及最小压强,进而得到压强差,设定有一预设压强差,以与测得的压强差进行对比,本实施例中,dm为18mm时,得到最大压强与最小压强趋近,使得压强差较小,接近为0pa,后续增大间距压强差的减小已不明显,因此可以确定18mm为一合适的第一间距参数推荐值,根据该第一间距参数推荐值,可以设定或控制风刀结构2的实际位置,以能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5损坏。设定不同的预设压强差,以能够在满足避免光学元件5受损的情况下,合理减小间距dm,从而能够使得清洁效果更好,以此更加合理的对风刀结构2进行调节。
79.其中,间距dn也可根据实际情况进行参数的确定,通常情况下,确定的间距dn的数值为4mm。
80.本发明的一个可选的实施例中,还包括:根据多种粒子在相邻的所述光学元件5之间衰减距离确定相邻的所述光学元件5的第二间距参数推荐值。
81.在激光聚焦系统运行中,高能激光辐照光学元件5表面时会产生烧蚀,产生大量的粒子,粒子附着在后续的光学元件5表面后与光学元件5中的细微缺陷使得激光发生很小部分的散射,散射光通过放大或者本身带有的高能量,又会对结构组件和光学元件5造成烧蚀,产生更多的粒子污染物,如此恶性循环,装置内的可靠性和寿命都会被极大削弱。
82.由于粒子向外迸溅,粒子可能直接粘附在后续的元件表面会造成负载能力下降,其中对光学元件5之间导入风刀气流和层流风能够对使粒子衰减,即避免粒子落入后续的光学元件5上,以此实现洁净,但当相邻的光学元件5间距太小时可能导致仍有粒子附着。
83.由此,本实施例中,基于确定多种粒子在相邻光学元件5之间的衰减距离,从而能够根据衰减情况,确定第二间距参数推荐值,以此能够根据该第二间距参数推荐值,设定或控制相邻的光学元件5的间距,间距较大时,即能够基于风刀气流以及层流风,使粒子在相邻的光学元件5之间衰减,并通过气流顺利导出,以能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5中粒子的附着,从而避免激光聚焦效果不好,并且避免光学元件5损坏。
84.在本发明的一个可选的实施例中,所述根据多种粒子在相邻的所述光学元件5之间衰减距离确定相邻的所述光学元件5的第二间距参数推荐值包括:
85.计算多种粒子直径的粒子在相邻的所述光学元件5之间的衰减距离,其中各个所述粒子的初速度相同或不同;
86.根据各个所述粒子的所述衰减距离建立粒子衰减坐标图;
87.根据所述粒子衰减坐标图以及各个所述粒子对应的初速度拟合得到粒子衰减多项式;
88.根据所述粒子衰减多项式以及预设粒子入射速度计算所述粒子的最大衰减距离;
89.根据所述最大衰减距离确定相邻的所述光学元件5的所述第二间距参数推荐值。
90.本实施例中,基于所述风刀结构2向相邻的所述光学元件5组之间输出风刀气流,以及基于所述层流风结构向相邻的所述光学元件5组之间输出层流风,不同的粒子,由于尺寸以及激发的速度不同具有不同的衰减距离,由此,可计算多种粒子直径的粒子在相同或不同初速度时的衰减距离,以能够模拟获得实际情况中,产生粒子后不同粒子的飞行衰减距离,本实施例中,可应用fluent仿真,采用长方形的二维模型,对衰减距离计算,具体地,多种粒子直径包括0.5微米、1微米、5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米的粒子直径,粒子的密度可选择为2.2kg/m3,并具体分别以不同的初速度进行衰减距离计算,随着颗粒的直径的增大,颗粒的衰减距离也增大,增大的越来越迅速,随着入射速度的提高,颗粒的衰减距离同样增大,但是增速逐渐平缓,由此虽然初速度和颗粒直径都对颗粒的衰减距离产生影响,但是颗粒的直径对衰减距离的影响更大,由此,通过计算多种粒子直径的衰减距离,以确定第二间距参数推荐值后,能够更好地避免各类粒子附着于光学元件5表面。其中,根据计算得到的衰减距离建立关于衰减距离和粒子直径的粒子衰减坐标图,如图7所示,然后根据粒子衰减坐标图以及各个粒子对应的初速度
能够拟合得到关于粒子初速度、粒子直径、粒子衰减距离的多项式,即所述粒子衰减多项式,本实施例中,确定的粒子衰减多项式为:f(x,y)=2.653-1.299
·
x+0.06638
·
y+0.114
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x2+0.01105
·
x
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y-3.353
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10-4
·y2-0.002151
·
x3+1.193
·
10-4
·
x2·
y-1.654
·
10-5
·
x
·
y2+6.01
·
10-7
·
y3+2.233
·
10-5
·
x4,其中f(x,y)表示粒子衰减距离,x表示粒子直径,y表示粒子入射速度。以此,可根据确定粒子迸溅时的初速度,即所述预设粒子入射速度,计算所述粒子的最大衰减距离,本实施例中,依据一预设粒子入射速度确定的最大衰减距离为165.2mm,由此,确定的第二间距参数推荐值可为该最大衰减距离或与最大衰减距离具有预设关系的临近值,如略大于165.2mm的170mm。由此,能够更加合理地根据第二间距参数推荐值,设定或控制相邻的光学元件5的间距,间距较大时,即能够基于风刀气流以及层流风,使粒子在相邻的光学元件5之间衰减,并通过气流顺利导出,以能够合理地对激光聚焦系统进行动态洁净,以此避免光学元件5中粒子的附着,从而避免激光聚焦效果不好,并且避免光学元件5损坏。
91.在本发明的一个可选的实施例中,建立与所述激光聚焦系统对应的仿真模型,根据仿真方法判断所述第二间距参数推荐值是否符合预设要求,以根据确定的第二间距参数进行仿真模拟,以更加明确第二间距参数是否符合要求。
92.本发明的一个可选的实施例中,所述激光聚焦系统还包括回流结构,所述回流结构包括回流腔结构4和回流板3,所述回流板3设置于所述出风口处,所述回流板3上设有多个回流口,所述箱体结构1的内部、所述回流口和所述回流腔结构4的内腔依次连通,所述激光聚焦系统的参数确定方法还包括:根据所述回流腔结构4和所述箱体结构1的气流流线确定所述回流腔结构4的高度参数推荐值。
93.通常情况下,因空间的局限性,为将层流风和风刀气流能够更好的流至风机内,并避免污染物回流至箱体结构1内部,需将气流进行处理,如设置进风与出风方向垂直的回流结构,以使风刀气流和层流风对箱体结构1内部进行清洁处理后,携带污染而导入回流结构内,具体如图1中,沿竖直方向导入回流结构,并从水平方向从回流结构导出,本实施例中,参照图1、8和9所示,图8中箭头指的是层流风和风刀气流的空气流向图,在激光聚焦系统的箱体结构1的出风口处设置有回流结构,以用于层流风和风刀气流回流至风机内,其中,回流结构包括回流腔结构4和回流板3,回流板3设置于出风口处,以此箱体结构1的出风从出风口处的多个回流口流入回流腔结构4的内部,并最终从回流腔结构4的一侧导出,回流腔结构4内部为空腔结构,基于该回流结构,以便于使风刀气流和层流风携带污染循环流入风机,而由于风刀气流和层流风具有一定的速度,在进入回流结构中时,可能会产生涡流,从而导致污染反向流动至箱体结构1内部,而使得箱体结构1受到污染,因此,本实施例中,根据回流腔结构4与箱体结构1的气流流线,确定污染物是否会回流至箱体结构1内,以此确定符合要求的高度参数推荐值,依据该高度参数推荐值,设计回流腔结构4的内腔高度,以避免污染物回流,从而提高动态洁净效果,从而避免激光聚焦效果不好,并且避免光学元件5损坏。
94.本发明的一个可选的实施例中,所述根据所述回流腔结构4和所述箱体结构1的气流流线确定所述回流腔结构4的高度参数推荐值包括:
95.获取所述回流腔结构4的多种高度参数设计值;
96.根据多种所述高度参数设计值模拟仿真所述箱体结构1与所述回流腔结构4内的
空气流动;
97.获取所述回流腔结构4和所述箱体结构1内空气的流线图;
98.根据所述气流的流线图分析所述回流板3两侧的空气的涡流情况;
99.若所述涡流情况符合预设涡流情况,则确定所述涡流情况对应的所述高度参数设计值为所述高度参数推荐值。
100.通常情况下,依据外部环境空间设置,回流结构整体高度不能过大,进而回流腔结构4的内腔高度不能过大,同时,高度过小会导致污染物反向流通至箱体结构1,因此设计多种高度参数设计值,以在这些高度参数设计值中确定合适的高度参数推荐值,以用于设计回流腔结构4高度,本实施例中,高度参数设计值包括60mm、80mm、100mm,其中,对于不同的高度参数设计值,以及层流风和风刀气流在箱体结构1以及能够模拟仿真出箱体结构1和回流腔结构4内的空气流动,具体地,能够生成如图9所示的流线图,图9中,虚线指的是回流板3,回流板3上方即箱体结构1内的空气流线,回流板3下方即回流腔结构4内的空气流线,如图中,当回流腔结构4的高度为60mm时,回流板3上方与下方均出现了严重的涡流,此时气体在装置内的滞留时间变长,其内的颗粒污染物滞留时间也会相应变长,所以该高度过小,不能起到抑制回流的作用,反而增大了装置内的涡流;当回流腔结构4的高度为80mm时,回流板3上方与下方仍存自涡流,此时回流板3上方的涡流较小,但是该高度仍不是合理的高度;当回流腔结构4的高度为100mm时,回流板3下方存在涡流,而回流板3上方的涡流消失,达到了预期的效果,限制了回流区域,因此回流腔应选择100mm及以上高度,以此确定符合要求的高度参数推荐值,依据该高度参数推荐值,设计回流腔结构4的内腔高度,以避免污染物反向流动至箱体结构,从而提高动态洁净效果,避免激光聚焦效果不好,并且避免光学元件5损坏。
101.本发明还提出了一种激光聚焦系统的参数确定装置,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的激光聚焦系统的参数确定方法,其有益效果与上述激光聚焦系统的参数确定方法的有益效果相近似,在此不再进行赘述。
102.本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的激光聚焦系统的参数确定方法,其有益效果与上述激光聚焦系统的参数确定方法的有益效果相近似,在此不再进行赘述。
103.虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
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