01Gid papye
Materyèl transparan (tankou vè ak safi) endispansab nan endistri ak rechèch dènye - akòz ekselan pwopriyete fizikochimik yo. Sepandan, gwo dite yo ak gwo bandgap karakteristik yo te fè pwosesis mekanik yon defi syèk-. Avènman lazè femtosecond te pote yon revolisyon nan modifikasyon entèn ak pwosesis materyèl transparan, men pwoblèm tankou vitès pwosesis dousman ak sansiblite nan domaj estrès yo te toujou bouche limite aplikasyon endistriyèl yo (tankou egzijans 1000 twou pou chak segonn pou vè nan -fabrikasyon twou). Papye sa a prezante yon nouvo metòd pou perçage ultra-rapid nan materyèl transparan reyalize atravè eksitasyon elektwonik pasajè, ak vitès pwosesis ogmante pa yon milyon fwa konpare ak teknik tradisyonèl perçage enpak.
02 Apèsi sou tèks konplè a
Etid la pwopoze yon teknik ki rele 'Bessel pasajè absòpsyon lazè selektif'. Premyèman, yon lazè pikosegond distribiye Gaussian -ki fòme nan yon gwo bout bwa Bessel, ki ka eksite fòmasyon chanèl eksitasyon elèktron ki long, inifòm, oswa 'filaman lazè', ak yon sèl ensidans nan materyèl transparan. Fòmasyon kanal sa a lakòz yon chanjman enstantane nan pwopriyete optik materyèl la sou echèl pikosgond nan nanosecond, transfòme soti nan yon izolan nan yon eta ki sanble ak sa yo ki nan yon metal semi-, ak yon ogmantasyon dramatik nan koyefisyan absòpsyon an. An menm tan an, filaman lazè yo efikas ak inifòm absòbe mikrosgond -long enèji lazè enpulsyonèl, imedyatman chofe materyèl la nan kanal la nan pwen evaporasyon ak retire. Metòd sa a malen evite efè pwoteksyon refleksyon plasma yo wè nan pwosesis tradisyonèl lazè segondè -. Finalman, nan plizyè dizèn mikwosgond sèlman, yon gwo-bon jan kalite nan-twou ki gen yon dyamèt apeprè 3.1 mikron ak yon pwofondè-a{-rapò pwofondè ki rive jiska 322 ka kreye nan vè kwats 1mm epè, san okenn konisite oswa mikwo{16}}.
03 Analiz grafik
Figi 1 (A) montre konsepsyon chemen optik la, kote yon batman pikosecond lazè ak yon batman lazè mikwosgond yo fòme nan travès Bessel respektivman pa yon prism axial, Lè sa a, ko-axial konbine atravè yon splitter gwo bout bwa epi konsantre sou yon echantiyon materyèl transparan. Figi 1 (B) revele pwosesis fizik la pandan D ': Premye etap, lazè a pikosecond pwovoke yon kanal eksitasyon elèktron long ak inifòm andedan materyèl la; Etap de, enèji lazè mikwosgond ki vin apre a se oaza absòbe pa chanèl sa a, reyalize enstantane ak inifòm retire materyèl la, finalman fòme yon -twou ak yon rapò aspè segondè.
Figi 2 montre entwitif mekanis fizik debaz la atravè teknoloji imaj ponp-sond. Yon batman kè Bessel ak yon lajè batman kè 5 ps pwovoke filaman nan glas kwatz la, ki pèmèt pou fòmasyon ki estab nan yon kanal eksitasyon inifòm plis pase 1 mm nan longè nan 10 ps. Sa ki pi enpòtan, chanèl sa a, ki gen yon koyefisyan absòpsyon segondè, ka estabilite egziste pou omwen 1.8 ns, byen lwen pi lontan pase tan an detant elèktron-lasi, kenbe plasma a nan yon eta enèji segondè -e li bay ase kondisyon pou absòpsyon selektif nan pulsasyon mikwosgond ki vin apre yo.
Figi 3 montre mòfoloji twou mikwo-nivo. Nan vè kwatz 1mm epè, li pran sèlman 20 mikrosgond pou trete yon twou ki gen yon dyamèt apeprè 3.1 µm, ak yon pwofondè -a-rapò dyamèt ki wo tankou 322. View bò a montre ke kanal la dwat epi san koni, ak miray twou lis ki pa gen anpil bon jan kalite, mi debri. Lè w ajiste lajè batman kè a nan lazè mikrosgond la, dyamèt twou a kapab tou ajiste nan yon sèten limit.
Figi 4 demontre inivèsalite ak potansyèl aplikasyon endistriyèl teknoloji sa a. Anplis de vè kwatz, metòd sa a te aplike tou avèk siksè nan divès kalite materyèl transparan souvan itilize tankou vè borosilicate ak soda - vè lacho. Lè w fikse lazè a epi w ap itilize yon platfòm k ap deplase ki gen gwo vitès, li posib pou reyalize yon efikasite ultra-de 1,000 twou pa segonn, pou pwodui yon fiabilite plizyè milye inifòm atravè-twou.
04 Rezime
Rechèch la nan atik sa a te reyalize yon inovasyon nan jaden an nan pwosesis lazè atravè teknoloji eksitasyon elektwonik pasajè. Pa malen separe de pwosesis fizik yo nan 'ekitasyon elèktron' ak 'retire materyèl', ak asiyen yo nan de pulsasyon lazè tanporèlman kowòdone nan picoseconds ak microseconds, li avèk siksè simonte pwoblèm yo fondamantal nan vitès dousman ak itilizasyon enèji ki ba nan pwosesis tradisyonèl ultrarapid lazè, ranfòse efikasite nan perçage pa yon milyon fwa. Teknoloji sa a non sèlman pèmèt ultra-bon jan kalite, segondè-, ak rapò aspè segondè atravè-fabrikasyon twou nan milimèt-epè materyèl transparan, men tou demontre inivèsalite li nan divès kalite materyèl ak potansyèl imans pou pwodiksyon gwo-echèl. Yo prevwa dekouvèt sa a gen yon enpak pwofon nan domèn tankou anbalaj semi-kondiktè, aplikasyon byomedikal, ak dènye -rechèch syantifik.
