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技術(shù)資料-微米制造中熱量問題

星之球科技 來源:欣天激光2011-12-14 我要評論(0 )   

微米制造中熱量問題的一個解決方案是超快激光技術(shù),該技術(shù)具備獨特的革命性功能,能夠冷燒蝕任何材料,無論是金屬、絕緣體還是聚合物。為了理解超快技術(shù)為何能帶來如此...

微米制造中熱量問題的一個解決方案是超快激光技術(shù),該技術(shù)具備獨特的革命性功能,能夠冷燒蝕任何材料,無論是金屬、絕緣體還是聚合物。為了理解超快技術(shù)為何能帶來如此徹底的進步,有必要詳細介紹該技術(shù)與連續(xù)波(CW)、長脈沖(皮秒及更長)激光技術(shù)之間的根本性差異。連續(xù)波激光通過熱力學(xué)過程進行燒蝕,通過相變或燃燒,對目標晶格進行局部加熱。飛秒級脈沖激光則在700至800飛秒脈沖里釋放數(shù)十微焦的能量。而超快激光聚焦的光斑尺寸范圍為30微米至衍射極限,將產(chǎn)生非常高的光強。伴隨高光強的是能夠引發(fā)目標多光子電離化的電場。光致電離將導(dǎo)致等離子體形成,緊接著是目標離子的靜電放射。

不過,僅僅將目標離子化是不夠的。包括離子化、等離子體形成和庫侖爆炸的全部過程所需的時間,必須小于熱量擴散至被燒蝕材料體積所需的時間。簡而言之,超快激光的每一脈沖清除材料塊的速度必須快于熱量由當(dāng)前位置擴散至相鄰材料的速度,有點像三張紙牌游戲。不過,就像人行道上的紙牌游戲一樣,這不是魔術(shù)竅門,僅僅是甲比乙移動更快的例子。

 

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