Laser "ແກະສະຫຼັກ" ເພັດ: ເອົາຊະວັດຖຸທີ່ຍາກທີ່ສຸດດ້ວຍແສງສະຫວ່າງ

ເພັດເປັນສານທີ່ຍາກທີ່ສຸດໃນທໍາມະຊາດ, ແຕ່ມັນບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ເຄື່ອງປະດັບ. ອຸປະກອນການນີ້ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນຫ້າເທົ່າໄວກ່ວາທອງແດງ, ສາມາດທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນແລະລັງສີທີ່ຮຸນແຮງ, ສາມາດສົ່ງແສງສະຫວ່າງ, insulate, ແລະແມ້ກະທັ້ງສາມາດປ່ຽນເປັນ semiconductor. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນແມ່ນ "ມະຫາອໍານາດ" ເຫຼົ່ານີ້ທີ່ເຮັດໃຫ້ເພັດເປັນວັດສະດຸ "ຍາກທີ່ສຸດ" ໃນການປຸງແຕ່ງ - ເຄື່ອງມືແບບດັ້ງເດີມບໍ່ສາມາດຕັດມັນຫຼືອອກຈາກຮອຍແຕກ. ມັນບໍ່ແມ່ນຈົນກ່ວາການມາເຖິງຂອງເຕັກໂນໂລຊີ laser ທີ່ມະນຸດໃນທີ່ສຸດໄດ້ພົບເຫັນກະແຈເພື່ອເອົາຊະນະ "ກະສັດຂອງວັດສະດຸ" ນີ້.

ເປັນຫຍັງ laser ສາມາດ "ຕັດ" ເພັດ?

ຈິນຕະນາການໃຊ້ແວ່ນຂະຫຍາຍເພື່ອສຸມໃສ່ແສງແດດເພື່ອຕິດເຈ້ຍ. ຫຼັກການຂອງການປຸງແຕ່ງ laser ເພັດແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ແຕ່ຊັດເຈນກວ່າ. ເມື່ອແສງເລເຊີທີ່ມີພະລັງງານສູງເຮັດໃຫ້ເພັດເປັນແສງ, ກ້ອງຈຸລະທັດ "ການແປຮູບອະຕອມຄາບອນ" ເກີດຂຶ້ນ:

1. ເພັດປ່ຽນເປັນກາໄບທ໌: ພະລັງງານເລເຊີຈະປ່ຽນໂຄງສ້າງຂອງເພັດພື້ນຜິວ (sp³) ໃຫ້ເປັນກາໄຟທີ່ອ່ອນກວ່າ (sp²), ຄືກັບເພັດໃນທັນທີ “ເສື່ອມຕົວ” ເປັນແກນສໍ.

2. Graphite ແມ່ນ “evaporated”: ຊັ້ນ graphite sublimates ໃນ ອຸນ ຫະ ພູມ ສູງ ຫຼື ຖືກ etched ໂດຍ ອົກ ຊີ ເຈນ, ຊຶ່ງ ເຮັດ ໃຫ້ ເຄື່ອງ ຫມາຍ ການ ປຸງ ແຕ່ງ ທີ່ ຊັດ ເຈນ. 3. ການແຕກແຍກຫຼັກ: ຂໍ້ບົກພ່ອງໃນທາງທິດສະດີ, ເພັດທີ່ສົມບູນແບບສາມາດປະມວນຜົນໄດ້ໂດຍເລເຊີ ultraviolet (ຄວາມຍາວຄື່ນ <229 nm), ແຕ່ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ເພັດປອມສະເຫມີມີຂໍ້ບົກພ່ອງຂະຫນາດນ້ອຍ (ເຊັ່ນ: impurities ແລະຂອບເຂດເມັດພືດ). ຂໍ້ບົກພ່ອງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄ້າຍຄື "ຮູ" ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ແສງສະຫວ່າງສີຂຽວທໍາມະດາ (532 nm) ຫຼືເລເຊີ infrared (1064 nm) ຖືກດູດຊຶມ. ນັກວິທະຍາສາດສາມາດ "ສັ່ງ" ເລເຊີເພື່ອແກະສະຫຼັກຮູບແບບສະເພາະກ່ຽວກັບເພັດໂດຍການຄວບຄຸມການແຈກຢາຍຂໍ້ບົກພ່ອງ.

ປະເພດເລເຊີ: ການວິວັດທະນາການຈາກ "ເຕົາ" ໄປ "ມີດກ້ອນ"

ການປະມວນຜົນ laser ປະສົມປະສານລະບົບການຄວບຄຸມຕົວເລກຄອມພິວເຕີ, ລະບົບ optical ກ້າວຫນ້າ, ແລະຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະອັດຕະໂນມັດຕໍາແຫນ່ງ workpiece ເພື່ອສ້າງເປັນສູນຄົ້ນຄ້ວາແລະການຜະລິດການປຸງແຕ່ງ. ນໍາໃຊ້ກັບການປຸງແຕ່ງເພັດ, ມັນສາມາດບັນລຸການປຸງແຕ່ງທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ.

1. Microsecond laser processing Microsecond laser pulse width ແມ່ນກວ້າງແລະປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການປຸງແຕ່ງ rough. ກ່ອນທີ່ຈະປະກົດຕົວຂອງເທກໂນໂລຍີລັອກຮູບແບບ, ເລເຊີກໍາມະຈອນເຕັ້ນສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຢູ່ໃນ microsecond ແລະ nanosecond range. ໃນປັດຈຸບັນ, ມີບົດລາຍງານຈໍານວນຫນ້ອຍກ່ຽວກັບການປຸງແຕ່ງເພັດໂດຍກົງດ້ວຍເລເຊີ microsecond, ແລະສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພວກເຂົາສຸມໃສ່ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການປຸງແຕ່ງ back-end.

2. Nanosecond laser processing Nanosecond lasers ໃນປັດຈຸບັນຄອບຄອງສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແລະໃຊ້ເວລາປະມວນຜົນສັ້ນ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດວິສາຫະກິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂະບວນການ ablation laser nanosecond ແມ່ນການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນກັບຕົວຢ່າງ, ແລະການສະແດງອອກ macroscopic ແມ່ນວ່າການປະມວນຜົນຜະລິດເປັນເຂດຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່.

3. Picosecond laser processing Picosecond laser processing is between nanosecond laser thermal equilibrium ablation ແລະ femtosecond laser ການປຸງແຕ່ງເຢັນ. ໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ.

4. Femtosecond laser processing Ultrafast laser ເທກໂນໂລຍີນໍາເອົາໂອກາດສໍາລັບການປຸງແຕ່ງອັນດີງາມເພັດ, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍບໍາລຸງຮັກສາຂອງ lasers femtosecond ຈໍາກັດການສົ່ງເສີມວິທີການປຸງແຕ່ງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສ່ວນໃຫຍ່ຍັງຄົງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງຫ້ອງທົດລອງ.

ສະຫຼຸບ

ຈາກ "ບໍ່ສາມາດຕັດໄດ້" ກັບ "ແກະສະຫຼັກຕາມຄວາມຕັ້ງໃຈ", ເຕັກໂນໂລຊີ laser ໄດ້ເຮັດເພັດ ບໍ່ແມ່ນ "ກະເປົ໋າ" ທີ່ຕິດຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງອີກຕໍ່ໄປ. ດ້ວຍການປ່ຽນໃໝ່ຂອງເທັກໂນໂລຢີ, ໃນອະນາຄົດພວກເຮົາອາດຈະເຫັນ: ຊິບເພັດທີ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໃນໂທລະສັບມືຖື, ຄອມພິວເຕີຄວັອດຕัมທີ່ໃຊ້ເພັດເພື່ອເກັບຂໍ້ມູນ, ແລະແມ່ນແຕ່ເຄື່ອງເຊັນເຊີຊີວະພາບເພັດທີ່ຝັງຢູ່ໃນຮ່າງກາຍມະນຸດ... ການເຕັ້ນຂອງແສງ ແລະເພັດນີ້ກຳລັງປ່ຽນຊີວິດຂອງເຮົາ.