本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，小分子團(tuán)簇的水體對(duì)于人體的健康及生物效應(yīng)已得到充分的證明，關(guān)于小分子團(tuán)簇水體的生成，人們已采取了如外加磁場(chǎng)、外加電場(chǎng)等許多方法。

我們知道，水是由H原子和O原子結(jié)合而成，分子式為H₂O，水在自然界中以固、液、汽三種狀態(tài)存在。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，單個(gè)水分子的熔點(diǎn)為-110℃，沸點(diǎn)為-85℃，而現(xiàn)實(shí)生活中，實(shí)際水的熔點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)為100℃。因?yàn)槲镔|(zhì)的熔沸點(diǎn)與物質(zhì)的分子量有關(guān)，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)隨分子量的增大而提高，則說(shuō)明液態(tài)水并不是以單個(gè)水分子存在，而是以集合體存在，即水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

液態(tài)水分子通過(guò)氫鍵形成團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，且氫鍵為極性鍵，團(tuán)簇能量低于單分子能量。若想改變其結(jié)構(gòu)，可通過(guò)外加能量使氫鍵斷裂，影響團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的重排機(jī)理，實(shí)現(xiàn)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)改變，背景技術(shù)中常用的方法有：一、外加磁場(chǎng)：由于氫鍵鍵能非常大，要想通過(guò)外加磁場(chǎng)使氫鍵斷裂是不可能的，而水中存在如下平衡：若利用磁場(chǎng)的作用使平衡右移，則可破壞水的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)；二、外加電場(chǎng)：水是極性分子，分子間氫鍵主要因?yàn)殡娕紭O相互作用，水分子利用外加能量改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方式，從而改變水分子動(dòng)態(tài)氫鍵網(wǎng)絡(luò)體系，最終實(shí)現(xiàn)改變水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的目的。

上述方法從理論上可以證明對(duì)水質(zhì)小分子團(tuán)化有作用，但實(shí)際效果不十分明顯。為了得到更好的小分子團(tuán)的水體，本人設(shè)計(jì)了一種采用激光對(duì)水體進(jìn)行處理，以達(dá)到更為理想的小分子團(tuán)簇的水質(zhì)：通過(guò)外加能量，改變水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，影響氫鍵網(wǎng)絡(luò)的重排機(jī)理，就可以實(shí)現(xiàn)水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的改變。研究表明對(duì)水進(jìn)行激光輻射處理，可實(shí)現(xiàn)水分子團(tuán)簇的改變。其原理是：激光誘導(dǎo)等離子體產(chǎn)生，使等離子體所產(chǎn)生的外加電場(chǎng)能夠干擾水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的氫鍵網(wǎng)絡(luò)重排，導(dǎo)致水分子間的氫鍵受到破壞，削弱了水分子間氫鍵作用，致使水分子團(tuán)簇向分子個(gè)數(shù)小的方向移動(dòng)。因此，受激拉曼散射過(guò)程中使得水的受激拉曼散射光發(fā)生藍(lán)移，主要是由于水分子團(tuán)簇平衡向小的水分子團(tuán)簇移動(dòng)。當(dāng)激光能量大的時(shí)候，使得水中的小分子團(tuán)簇占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，因此受激散射強(qiáng)度增大、受激輻射帶寬增寬；同時(shí)也導(dǎo)致處于震動(dòng)上能級(jí)的水分子數(shù)目增多，因而可以產(chǎn)生anti-Stokes受激輻射。另外，高能密度短脈激光加載下的超臨界水分子作用，可產(chǎn)生熱力學(xué)現(xiàn)象，其結(jié)果是能量快速加入加載區(qū)時(shí)，水分子系統(tǒng)的溫度迅速提高，同時(shí)由于分子迅速向四周擴(kuò)散，在加載區(qū)產(chǎn)生空泡，其中25.5％的能量可以提高水分子系統(tǒng)的動(dòng)能，其余74.5％的能量都用于增大分子間的距離，即系統(tǒng)勢(shì)能，伴隨著溫度的提高，水分子熱運(yùn)動(dòng)加快，有摩擦度逐漸減弱，O-H鍵間距增大，水分子之間的氫鍵作用減弱，水分子極性降低。

為了解決上述缺陷，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)多年的研究，終于研發(fā)出一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，用以彌補(bǔ)上述不足：在激光作用下可以對(duì)水分子進(jìn)行選擇性解離，使水處理技術(shù)向場(chǎng)效應(yīng)技術(shù)發(fā)展。相干控制理論是一種有效的控制方法，它的本質(zhì)是量子干涉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)的技術(shù)方案。

本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下方案得以實(shí)現(xiàn)：

一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，包括機(jī)殼，其特征在于：該機(jī)上設(shè)有激光水質(zhì)處理器、控制器、進(jìn)水口、出水口；進(jìn)水口、激光水質(zhì)處理器和出水口依次串聯(lián)在水路中；控制器與激光水質(zhì)處理器的電路相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；其中：激光水質(zhì)處理器是由等離子發(fā)生管、激光器、進(jìn)水端和出水端所構(gòu)成；等離子發(fā)生管呈沙漏狀，兩端通過(guò)絲扣與激光器固為一體并互為相通，進(jìn)水端和出水端設(shè)在等離子發(fā)生管側(cè)壁上。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：激光器是由外殼、光源和正透鏡所構(gòu)成，外殼一端設(shè)有絲扣，光源設(shè)置在外殼端口處，光源內(nèi)設(shè)有晶體棒、反射膜、氙燈、電源和負(fù)透鏡，氙燈、晶體棒和負(fù)透鏡依次并排設(shè)置，氙燈兩端通過(guò)電路與電源相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；反射膜設(shè)在晶體棒兩端并與晶體棒固為一體，光由氙燈發(fā)出發(fā)射到晶體棒，并通過(guò)負(fù)透鏡發(fā)散到正透鏡，正透鏡位于激光器內(nèi)部靠近等離子發(fā)生管端口處平行設(shè)置，并與激光器的外殼固為一體。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：激光器激光波長(zhǎng)＝0.9um-1.2um，脈沖寬度為6ns-15ns，脈沖能量為30mJ-1000mJ可調(diào)，光束經(jīng)負(fù)透鏡擴(kuò)散后通過(guò)正透鏡匯聚到水中，在聚焦點(diǎn)發(fā)生光擊穿，產(chǎn)生解離。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：等離子發(fā)生管為沙漏結(jié)構(gòu)，兩端為喇叭狀，中間呈細(xì)直管，直管的長(zhǎng)度50mm-200mm，直管直徑為5mm-20mm，等離子發(fā)生管選用不銹鋼材料制作而成。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：激光器使用晶體棒作基質(zhì)，在其中摻入不同離子作激活粒子。由東莞市予權(quán)電子有限公司所生產(chǎn)，型號(hào)為YQ-43，波段范圍為可見(jiàn)光，采用光泵的激勵(lì)方式高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，傳輸信號(hào)為單電源型。

本實(shí)用新型與背景技術(shù)比較所具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本實(shí)用新型通過(guò)外加能量，改變水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，影響氫鍵網(wǎng)絡(luò)的重排機(jī)理，就可以實(shí)現(xiàn)水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的改變。研究表明對(duì)水進(jìn)行激光輻射處理，可實(shí)現(xiàn)水分子團(tuán)簇的改變。激光誘導(dǎo)等離子體產(chǎn)生，使等離子體所產(chǎn)生的外加電場(chǎng)能夠干擾水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的氫鍵網(wǎng)絡(luò)重排，導(dǎo)致水分子間的氫鍵受到破壞，削弱了水分子間氫鍵作用，致使水分子團(tuán)簇向分子個(gè)數(shù)小的方向移動(dòng)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型激光水質(zhì)處理器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型激光器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.機(jī)殼；2.激光水質(zhì)處理器，21.等離子發(fā)生管，22.進(jìn)水端，23.激光器，231.外殼，2311.絲扣，232.光源，2321.晶體棒，2322.反射膜，2323.氙燈，2324.電源，2325.負(fù)透鏡，233.正透鏡，24.出水端；3.控制器；4.進(jìn)水口；5.出水口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，包括機(jī)殼1，其特征在于：該機(jī)上設(shè)有激光水質(zhì)處理器2、控制器3、進(jìn)水口4、出水口5；進(jìn)水口4、激光水質(zhì)處理器2和出水口5依次串聯(lián)在水路中；控制器3與激光水質(zhì)處理器2的電路相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；其中：激光水質(zhì)處理器2是由等離子發(fā)生管21、激光器23、進(jìn)水端22和出水端24所構(gòu)成；等離子發(fā)生管21呈沙漏狀，兩端通過(guò)絲扣2311與激光器23固為一體并互為相通，進(jìn)水端22和出水端24設(shè)在等離子發(fā)生管21側(cè)壁上。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：激光器23是由外殼231、光源232和正透鏡233所構(gòu)成，外殼231一端設(shè)有絲扣2311，光源232設(shè)置在外殼231端口處，光源232內(nèi)設(shè)有晶體棒2321、反射膜2322、氙燈2323、電源2324和負(fù)透鏡2325，氙燈2323、晶體棒2321和負(fù)透鏡2325依次并排設(shè)置，氙燈2323兩端通過(guò)電路與電源2324相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；反射膜2322設(shè)在晶體棒2321兩端并與晶體棒2321固為一體，光由氙燈2323發(fā)出發(fā)射到晶體棒2321，并通過(guò)負(fù)透鏡2325發(fā)射到正透鏡233，正透鏡233位于激光器23內(nèi)部靠近等離子發(fā)生管21端口處平行設(shè)置，并與激光器23的外殼231固為一體。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：等離子發(fā)生管21為沙漏結(jié)構(gòu)，兩端為喇叭狀，中間呈細(xì)直管，直管的長(zhǎng)度50mm，直管直徑為5mm，等離子發(fā)生管選用不銹鋼材料制作而成。

所述的一種激光場(chǎng)效應(yīng)小分子團(tuán)簇水質(zhì)機(jī)，其特征在于：激光器23使用晶體棒2321作基質(zhì)，在其中摻入不同離子作激活粒子。由東莞市予權(quán)電子有限公司所生產(chǎn)，型號(hào)為YQ-43，波段范圍為可見(jiàn)光，采用光泵的激勵(lì)方式高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，傳輸信號(hào)為單電源型。