Lub hauv paus ntsiab lus, hom thiab daim ntawv thov ntawm laser tu tshuab

Lub hauv paus ntsiab lus, hom thiab daim ntawv thov ntawmkev ntxuav laserthev naus laus zis

Kev siv tshuab ntxuav laser yog ib qho kev siv tshuab laser zoo hauv kev tsim kho vaj tse. Nws lub hauv paus ntsiab lus yog siv lub zog siab ntawm laser los cuam tshuam nrog cov pa phem uas lo rau ntawm cov khoom ua haujlwm, ua rau lawv sib cais los ntawm cov khoom ua haujlwm hauv daim ntawv ntawm kev nthuav dav thermal tam sim ntawd, yaj, thiab ua pa roj. Kev siv tshuab ntxuav laser yog tus cwj pwm los ntawm kev ua haujlwm zoo, kev phooj ywg ib puag ncig, thiab kev txuag hluav taws xob. Nws tau siv tau zoo hauv cov teb xws li kev ntxuav pwm log tsheb, kev tshem tawm cov xim ntawm lub cev dav hlau, thiab kev kho dua tshiab cov khoom qub.

Cov txheej txheem ntxuav ib txwm muaj xws likev ntxuav kev sib txhuam(kev ntxuav xuab zeb, kev ntxuav dej siab siab, thiab lwm yam), kev ntxuav xeb tshuaj lom neeg, kev ntxuav ultrasonic, kev ntxuav dej khov qhuav, thiab lwm yam. Cov thev naus laus zis ntxuav no tau siv dav hauv ntau yam lag luam. Piv txwv li, kev ntxuav xuab zeb tuaj yeem tshem tawm cov xim xeb hlau, cov nplaim hlau burrs, thiab cov kua roj peb-pov thawj ntawm cov laug cam Circuit Court los ntawm kev xaiv cov khoom siv abrasives ntawm qhov nyuaj sib txawv. Cov thev naus laus zis ntxuav xeb tshuaj lom neeg siv dav hauv kev ntxuav cov roj pleev xim ntawm cov khoom siv, nplai hauv boilers, thiab cov kav dej roj. Txawm hais tias cov thev naus laus zis ntxuav no tau tsim zoo, lawv tseem muaj qee qhov teeb meem. Piv txwv li, kev ntxuav xuab zeb tuaj yeem ua rau puas tsuaj rau qhov chaw kho, thiab kev ntxuav xeb tshuaj lom neeg tuaj yeem ua rau muaj kuab paug rau ib puag ncig thiab xeb ntawm qhov chaw ntxuav yog tias tsis ua haujlwm zoo. Kev tshwm sim ntawm cov thev naus laus zis ntxuav laser sawv cev rau kev hloov pauv hauv cov thev naus laus zis ntxuav. Nws siv qhov zoo ntawm lub zog ceev, qhov tseeb siab, thiab kev xa mus zoo ntawm lub zog laser, thiab muaj qhov zoo dua li cov thev naus laus zis ntxuav ib txwm muaj hauv kev ntxuav zoo, kev ntxuav raug, thiab qhov chaw ntxuav. Nws tuaj yeem zam kev ua qias tuaj rau ib puag ncig los ntawm kev ntxuav xeb tshuaj lom neeg thiab lwm yam thev naus laus zis ntxuav, thiab yuav tsis ua rau puas tsuaj rau lub substrate.

Lublub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ntxuav laser

Yog li ntawd, kev ntxuav laser yog dab tsi? Kev ntxuav laser yog ib qho txheej txheem uas siv lub teeb laser los tshem tawm cov khoom ntawm qhov chaw ntawm cov khoom khov (lossis qee zaum kua). Thaum lub zog laser qis, cov khoom raug cua sov los ntawm lub zog laser uas nqus tau thiab ua pa lossis sublimates. Thaum lub zog laser siab, cov khoom feem ntau hloov mus ua plasma. Feem ntau, kev ntxuav laser txhais tau tias tshem tawm cov khoom siv siv cov laser pulsed, tab sis yog tias lub zog laser siab txaus, lub teeb laser nthwv dej tas mus li tuaj yeem siv los tshem cov khoom. Lub laser excimer ntawm lub teeb ultraviolet tob feem ntau yog siv rau kev kho qhov muag ablation. Lub wavelength laser siv rau kev kho qhov muag ablation yog kwv yees li 200nm. Qhov tob ntawm kev nqus ntawm lub zog laser thiab qhov ntau ntawm cov khoom tshem tawm los ntawm ib lub laser pulse nyob ntawm cov khoom siv kho qhov muag, nrog rau lub wavelength laser thiab lub sijhawm ntev ntawm lub pulse. Tag nrho cov pawg ablated los ntawm lub hom phiaj los ntawm txhua lub laser pulse feem ntau hu ua ablation rate. Qhov ceev scanning ntawm lub teeb laser thiab kev npog ntawm kab scanning, thiab lwm yam, yuav cuam tshuam rau cov txheej txheem ablation.

Hom Kev Siv Tshuab Ntxuav Laser

1) Kev ntxuav qhuav laser: Kev ntxuav qhuav laser yog hais txog kev siv lub laser pulsed laser los ntxuav cov khoom siv, ua rau cov khoom siv hauv paus lossis cov khoom tsis huv ntawm qhov chaw nqus tau lub zog thiab nce qhov kub thiab txias, ua rau muaj kev nthuav dav thermal lossis thermal co ntawm lub hauv paus, yog li cais ob qho. Txoj kev no tuaj yeem faib ua ob qho xwm txheej: ib qho yog tias cov khoom tsis huv ntawm qhov chaw nqus tau lub zog laser thiab nthuav dav; qhov thib ob yog tias lub hauv paus nqus tau lub zog laser thiab tsim cov thermal co. Xyoo 1969, SM Bedair et al. tau tshawb pom tias ntau txoj kev kho qhov chaw xws li kev kho cua sov, kev xeb tshuaj lom neeg, thiab kev ntxuav xuab zeb muaj qhov tsis zoo sib txawv. Tib lub sijhawm, lub zog ceev ceev tom qab laser tsom mus rau qhov ua rau muaj qhov tshwm sim ntawm cov khoom siv evaporation, uas ua rau muaj peev xwm ntxuav cov khoom siv tsis puas tsuaj. Los ntawm kev sim, nws tau pom tias kev siv ruby ​​​​Q-switched laser nrog lub zog ceev ntawm 30 MW / cm2 tuaj yeem ua tiav kev ntxuav cov khoom siv silicon yam tsis ua rau lub hauv paus puas tsuaj, thiab thawj zaug, kev ntxuav qhuav laser ntawm cov khoom siv tau pom. Tus nqi tag nrho tuaj yeem qhia los ntawm tus nqi ntawm kev sib cais ntawm cov zaj duab xis txheej, raws li nram no:

Hauv cov mis, ε sawv cev rau lub zog laser pulse, h sawv cev rau qhov tuab ntawm cov txheej zaj duab xis uas muaj kuab paug, thiab E sawv cev rau qhov elastic modulus index ntawm cov txheej zaj duab xis.

2) Kev Ntxuav Dej Laser: Ua ntej cov khoom ua haujlwm uas yuav tsum tau ntxuav raug rau lub laser pulsed, daim zaj duab xis kua ua ntej txheej yuav raug siv. Nyob rau hauv qhov kev ua ntawm lub laser, qhov kub ntawm daim zaj duab xis kua nce sai sai thiab vaporizes. Thaum lub sijhawm vaporization, ib qho nthwv dej cuam tshuam raug tsim, uas ua rau cov khoom me me thiab ua rau lawv tawm ntawm lub substrate. Txoj kev no yuav tsum tau kom lub substrate thiab daim zaj duab xis kua tsis sib xyaw ua ke, yog li txwv ntau yam ntawm cov ntaub ntawv siv tau. Xyoo 1991, K. Imen et al. tau hais txog qhov teeb meem ntawm cov khoom seem sub-micron ntawm cov nplaim ntawm cov wafers semiconductor thiab cov ntaub ntawv hlau tom qab siv cov txheej txheem ntxuav ib txwm muaj, thiab kawm txog kev siv txheej zaj duab xis rau ntawm qhov chaw ntawm cov khoom siv substrate uas tuaj yeem nqus tau lub zog laser zoo. Tom qab ntawd, siv lub laser CO2, daim zaj duab xis nqus tau lub zog laser thiab nce sai sai hauv qhov kub thiab npau, tsim cov pa tawg, uas tshem tawm cov khoom me me ntawm qhov chaw substrate. Txoj kev ntxuav no hu ua kev ntxuav dej laser.

3) Kev Ntxuav Tes Siv Laser Plasma Shock Wave: Laser plasma shock waves raug tsim thaum lub laser irradiates cov huab cua nruab nrab thiab ua rau lub plasma spherical shock wave tsim. Lub shock wave ua rau ntawm qhov chaw ntawm cov khoom ua haujlwm kom ntxuav thiab tso tawm lub zog los tshem tawm cov pa phem. Lub laser tsis ua rau ntawm lub substrate, yog li tsis ua rau puas tsuaj rau lub substrate. Lub laser plasma shock wave cleaning technology tam sim no tuaj yeem ntxuav cov khoom me me nrog ntau kaum tawm nanometers, thiab tsis muaj kev txwv rau lub laser wavelength. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ntxuav plasma tuaj yeem sau ua raws li hauv qab no: a) Lub teeb laser tso tawm los ntawm lub laser yog nqus los ntawm cov txheej paug ntawm qhov chaw kho. b) Qhov ntau ntawm kev nqus tsim cov plasma nthuav dav sai (cov roj ionized tsis ruaj khov heev) thiab tsim cov nthwv dej cuam tshuam. c) Lub nthwv dej cuam tshuam ua rau cov pa phem tawg thiab raug tshem tawm. d) Lub pulse dav ntawm lub teeb pulse yuav tsum luv txaus kom tsis txhob muaj kev sib sau ua ke thermal uas tuaj yeem ua puas rau qhov chaw kho. e) Cov kev sim tau qhia tias thaum muaj oxides ntawm qhov chaw hlau, plasma yog tsim rau ntawm qhov chaw hlau. Plasma tsuas yog tsim tawm thaum lub zog ceev tshaj qhov txwv, uas nyob ntawm cov txheej txheem qias neeg lossis txheej oxide uas raug tshem tawm. Qhov cuam tshuam no tseem ceeb heev rau kev ntxuav kom zoo thaum ua kom muaj kev nyab xeeb ntawm cov khoom siv substrate. Qhov tsos ntawm plasma kuj muaj qhov txwv thib ob. Yog tias lub zog ceev tshaj qhov txwv no, cov khoom siv substrate yuav raug puas tsuaj. Txhawm rau ua kom muaj kev ntxuav kom zoo thaum ua kom muaj kev nyab xeeb ntawm cov khoom siv substrate, cov txheej txheem laser yuav tsum tau kho raws li qhov xwm txheej kom ntseeg tau tias lub zog ceev ntawm lub teeb pulse yog nruj me ntsis ntawm ob qhov txwv. Xyoo 2001, JM Lee et al. siv tus yam ntxwv uas cov lasers muaj zog siab tsim cov plasma shock waves thaum tsom mus rau, thiab siv lub pulse laser nrog lub zog ceev ntawm 2.0 J / cm2 (siab dua qhov txwv kev puas tsuaj ntawm silicon wafers) los irradiate parallel rau silicon wafer, ua tiav kev ntxuav 1 μm tungsten particles adsorbed rau ntawm qhov chaw ntawm silicon wafer. Txoj kev ntxuav no hu ua laser plasma shock wave cleaning, thiab hais lus nruj me ntsis, laser plasma shock wave cleaning yog ib hom kev ntxuav laser qhuav. Lub hom phiaj thawj ntawm peb lub tshuab ntxuav laser no yog los ntxuav cov khoom me me ntawm qhov chaw ntawm cov wafers semiconductor. Nws tuaj yeem hais tias cov tshuab ntxuav laser tau tshwm sim nrog kev txhim kho ntawm cov tshuab semiconductor. Txawm li cas los xij, cov tshuab ntxuav laser tau siv tas li rau lwm qhov chaw, xws li kev ntxuav pwm log tsheb, tshem tawm cov xim tawv nqaij dav hlau, thiab kho cov khoom cuav. Thaum nyob rau hauv laser hluav taws xob, cov pa roj inert tuaj yeem raug tshuab rau ntawm qhov chaw substrate. Thaum cov pa phem raug tev tawm ntawm qhov chaw, lawv yuav raug cua tam sim ntawd tawm ntawm qhov chaw los ntawm cov pa roj kom tsis txhob rov ua qias tuaj thiab oxidation ntawm qhov chaw.

Lubkev siv tshuab ntxuav laser

1) Hauv thaj chaw semiconductor, kev ntxuav cov semiconductor wafers thiab cov khoom siv optical substrates cuam tshuam nrog tib txoj kev, uas yog ua cov khoom siv raw mus rau hauv cov duab xav tau los ntawm kev txiav, sib tsoo, thiab lwm yam. Thaum lub sijhawm no, cov khoom me me raug qhia, uas nyuaj rau tshem tawm thiab ua rau muaj teeb meem loj heev rov ua dua. Cov khoom tsis huv ntawm qhov chaw ntawm semiconductor wafers tuaj yeem cuam tshuam rau qhov zoo ntawm kev luam ntawv circuit board, yog li ua rau lub neej luv ntawm semiconductor chips. Cov khoom tsis huv ntawm qhov chaw ntawm optical substrates tuaj yeem cuam tshuam rau qhov zoo ntawm cov khoom siv optical thiab coatings, thiab tuaj yeem ua rau muaj kev faib hluav taws xob tsis sib xws, ua rau lub neej luv. Txij li thaum laser qhuav ntxuav yog qhov ua rau puas tsuaj rau qhov chaw substrate, txoj kev ntxuav no siv tsawg dua hauv kev ntxuav cov semiconductor wafers thiab optical substrates. Laser ntub ntxuav thiab laser plasma shock wave ntxuav muaj ntau daim ntawv thov ua tiav hauv daim teb no. Xu Chuanyi et al. kawm txog kev tso cov xim sib nqus tshwj xeeb me me rau ntawm qhov chaw ntawm ultra-smooth optical substrates ua zaj duab xis dielectric, thiab tom qab ntawd siv lub laser pulsed rau kev ntxuav. Qhov kev ntxuav zoo heev, txawm hais tias tus naj npawb ntawm cov khoom tsis huv hauv ib cheeb tsam nce ntxiv, qhov loj me thiab thaj chaw npog ntawm cov khoom tsis huv tau txo qis heev. Txoj kev no tuaj yeem ntxuav cov khoom tsis huv me me ntawm qhov chaw ntawm cov khoom siv kho qhov muag zoo heev. Zhang Ping tau kawm txog kev cuam tshuam ntawm qhov deb ua haujlwm thiab lub zog laser rau qhov cuam tshuam ntawm kev ntxuav ntawm cov khoom sib txawv ntawm cov khoom sib txawv hauv cov thev naus laus zis ntxuav plasma laser. Cov txiaj ntsig ntawm kev sim tau qhia tias rau cov khoom polystyrene ntawm cov iav conductive, qhov deb ua haujlwm zoo tshaj plaws rau lub zog ntawm 240 mJ yog 1.90 hli. Thaum lub zog laser nce ntxiv, qhov cuam tshuam ntawm kev ntxuav tau zoo dua, thiab cov khoom loj loj tau yooj yim dua los ntxuav.

2) Hauv cov khoom siv hlau, kev ntxuav cov khoom siv hlau sib txawv ntawm kev ntxuav cov semiconductor wafers thiab cov khoom siv kho qhov muag. Cov khoom tsis huv uas yuav tsum tau ntxuav yog cov khoom siv macroscopic. Cov khoom tsis huv ntawm cov khoom siv hlau feem ntau suav nrog cov txheej oxide (txheej xeb), txheej xim, txheej, thiab lwm yam khoom siv, thiab tuaj yeem faib ua cov khoom tsis huv organic (xws li txheej xim, txheej) thiab cov khoom tsis huv inorganic (xws li txheej xeb). Kev ntxuav cov khoom siv hlau saum npoo av feem ntau yog ua kom tau raws li qhov yuav tsum tau ua tom qab lossis siv, xws li tshem tawm txog 10 μm ntawm cov txheej oxide ntawm qhov chaw ntawm titanium alloy qhov chaw ua ntej vuam, tshem tawm cov xim pleev xim qub ntawm qhov chaw ntawm daim tawv nqaij thaum lub sijhawm kho loj ntawm lub dav hlau kom yooj yim rov txau, thiab tsis tu ncua ntxuav cov roj hmab uas txuas nrog pwm roj hmab kom ntseeg tau tias qhov huv ntawm qhov chaw thiab qhov zoo thiab lub neej ntawm pwm. Qhov kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv hlau siab dua li qhov ntawm lawv cov khoom tsis huv ntawm qhov chaw 'laser ntxuav qhov txwv. Los ntawm kev xaiv lub zog laser tsim nyog, qhov ua kom huv zoo dua tuaj yeem ua tiav. Cov thev naus laus zis no tau siv rau hauv qee qhov chaw. Wang Lihua et al. tau kawm txog kev siv tshuab ntxuav laser hauv kev kho cov tawv nqaij oxide ntawm cov nplaim ntawm cov hlau txhuas thiab cov hlau titanium. Cov txiaj ntsig tshawb fawb qhia tau tias kev siv laser nrog lub zog ceev ntawm 5.1 J / cm2 tuaj yeem ntxuav cov txheej oxide ntawm qhov chaw ntawm A5083-111H txhuas alloy thaum tswj qhov zoo ntawm cov substrate, thiab kev siv lub laser pulsed nrog lub zog nruab nrab ntawm 100 W hauv txoj kev luam theej duab tuaj yeem ntxuav cov txheej oxide ntawm qhov chaw ntawm titanium alloys thiab txhim kho qhov nyuaj ntawm cov khoom siv nto. Cov tuam txhab hauv tsev xws li Ruike Laser, Daqu Laser, thiab Shenzhen Chuangxin tau tsim cov khoom siv ntxuav laser uas tau siv dav rau kev ntxuav cov pwm roj hmab xws li log tsheb, cov txheej xeb hlau, thiab cov roj av ntawm qhov chaw ntawm cov khoom.

3) Hauv kev tshawb txog cov khoom qub txeeg qub teg, kev ntxuav cov hlau thiab pob zeb thiab cov ntawv nto yog qhov tsim nyog los tshem tawm cov khoom tsis huv xws li av thiab cov xim kua uas tshwm sim ntawm lawv cov nto vim lawv keeb kwm ntev. Cov khoom tsis huv no yuav tsum tau tshem tawm kom rov qab tau cov khoom qub. Rau cov ntawv ua haujlwm xws li kev sau ntawv thiab cov duab kos, thaum khaws cia tsis raug, pwm loj hlob ntawm lawv cov nto thiab tsim cov pob. Cov pob no cuam tshuam loj heev rau qhov tsos qub ntawm daim ntawv, tshwj xeeb tshaj yog rau daim ntawv uas muaj txiaj ntsig zoo rau kev coj noj coj ua lossis keeb kwm, uas yuav cuam tshuam rau nws qhov kev txaus siab thiab kev tiv thaiv. Zhao Ying et al. tau kawm txog qhov ua tau ntawm kev siv ultraviolet laser los ntxuav cov pob pwm ntawm cov ntawv scrolls. Cov txiaj ntsig ntawm kev sim tau qhia tias kev siv laser nrog lub zog ceev ntawm 3.2 J / mm2 los luam theej duab ib zaug tuaj yeem tshem tawm cov pob nyias nyias, thiab luam theej duab ob zaug tuaj yeem tshem tawm cov pob tag nrho. Txawm li cas los xij, yog tias lub zog laser siv siab dhau, nws yuav ua rau daim ntawv scroll puas thaum tshem tawm cov pob. Zhang Xiaotong et al. tau ua tiav rov qab tau ib lub khoom qub qub tooj dag siv txoj kev laser irradiation kua zaj duab xis. Zhang Licheng et al. siv cov thev naus laus zis ntxuav laser hauv kev kho dua tshiab ntawm Han Dynasty pleev xim rau poj niam pottery figure. Yuan Xiaodong et al. kawm txog cov nyhuv ntawm cov thev naus laus zis ntxuav laser hauv kev ntxuav cov pob zeb qub thiab piv rau kev puas tsuaj rau lub cev sandstone ua ntej thiab tom qab ntxuav, nrog rau cov nyhuv ntxuav ntawm cov xim number case, pa phem, thiab xim pleev xim.

Xaus Lus: Kev siv tshuab ntxuav laser yog ib txoj kev siv tshuab uas zoo heev, nrog rau kev tshawb fawb dav dav thiab kev cia siab rau kev siv hauv cov teb uas muaj kev ntsuas siab xws li aerospace, cov khoom siv tub rog, thiab kev tsim kho hluav taws xob thiab hluav taws xob. Tam sim no, kev siv tshuab ntxuav laser tau siv tau zoo hauv qee qhov chaw, ua tsaug rau nws txoj kev ua haujlwm zoo, tus phooj ywg ib puag ncig, thiab kev ua haujlwm ntxuav zoo heev. Nws cov chaw siv tau maj mam nthuav dav. Kev tsim cov tshuab ntxuav laser tsis yog tsuas yog siv tau zoo hauv cov chaw xws li kev tshem tawm xim thiab kev tshem tawm xeb, tab sis kuj muaj cov lus ceeb toom txog kev siv laser los ntxuav cov txheej oxide ntawm cov xov hlau hauv xyoo tas los no. Kev nthuav dav ntawm cov teb thov uas twb muaj lawm thiab kev txhim kho cov teb tshiab yog lub hauv paus ntawm kev tsim cov tshuab ntxuav laser. Kev tshawb fawb thiab kev txhim kho cov khoom siv ntxuav laser tshiab thiab kev txhim kho cov khoom siv ntxuav laser tshiab yuav qhia txog kev sib txawv, ua rau muaj ntau yam haujlwm. Yav tom ntej, kev ua tiav kev ntxuav laser tag nrho los ntawm kev koom tes nrog cov neeg hlau lag luam kuj ua tau. Kev txhim kho ntawm cov tshuab ntxuav laser yog raws li nram no:

(1) Txhawb kev tshawb fawb txog kev siv tshuab ntxuav laser los coj kev siv tshuab ntxuav laser. Tom qab tshuaj xyuas ntau cov ntaub ntawv, pom tias tsis muaj lub kaw lus theoretical uas txhawb nqa tshuab ntxuav laser, thiab feem ntau cov kev tshawb fawb yog raws li kev sim. Kev tsim kom muaj lub kaw lus theoretical ntxuav laser yog lub hauv paus rau kev txhim kho thiab kev loj hlob ntawm tshuab ntxuav laser.

(2) Kev nthuav dav ntawm cov teb thov uas twb muaj lawm thiab cov teb thov tshiab. Cov thev naus laus zis ntxuav laser tau siv tau zoo hauv cov chaw xws li kev tshem tawm xim thiab kev tshem tawm xeb, thiab muaj cov lus ceeb toom txog kev siv laser los ntxuav cov txheej oxide ntawm cov xov hlau hauv xyoo tas los no. Kev nthuav dav ntawm cov teb thov uas twb muaj lawm thiab kev txhim kho ntawm cov teb tshiab yog cov av zoo rau kev txhim kho cov thev naus laus zis ntxuav laser.

(3) Kev tshawb nrhiav thiab kev tsim cov khoom siv ntxuav laser tshiab. Kev tsim cov khoom siv ntxuav laser tshiab yuav qhia txog kev sib txawv. Ib hom yog cov khoom siv uas muaj qee yam kev siv tau thoob ntiaj teb, xws li ib lub cuab yeej tuaj yeem ua tiav kev tshem tawm xim thiab tshem tawm xeb tib lub sijhawm. Lwm hom yog cov khoom siv tshwj xeeb rau cov kev xav tau tshwj xeeb, xws li kev tsim cov khoom siv tshwj xeeb lossis cov fibers optical kom ua tiav kev ua haujlwm rau kev ntxuav cov pa phem hauv qhov chaw me me. Los ntawm kev koom tes nrog cov neeg hlau lag luam, kev ntxuav laser tag nrho kuj yog ib qho kev coj ua nrov.