Entwodiksyon
Avèk devlopman rapid nan teknoloji, gen yon bezwen pou pi lejè, pi efikas, pi piti, multifonksyonèl ak bon jan kalite ekipman lazè pou elektwonik, terapi medikal, byoloji ak materyèl. Kounye a lazè komen yo disponib nan longèdonn enfrawouj ak vizib. Zouti tradisyonèl lazè, pwosesis ak teknoloji soufri nan efikasite ki ba, operasyon konplèks, gwo depans, ranje restriksyon, pèt grav ak presizyon ki ba. Lazè UV yo te repete rechèch pa syantis nan dènye deseni yo pou koerans relativman wo yo, konvenyans, estabilite ak disponiblite, pri ki ba, tunability, ti gwosè, efikasite segondè, presizyon ak pratik.
2. UV lasers
Lazè UV yo sitou divize an lazè UV gaz ak lazè solid UV solid. Mwayen k ap travay la rive nan yon eta eksite pa absòbe enèji ekstèn anba aksyon sous ponp lan, epi apre benefis envèrsyon nimewo patikil la pi gran pase pèt la, limyè a anplifye ak yon pati nan limyè amplifiée manje tounen pou kontinye eksitasyon an konsa. jenere osilasyon nan kavite a sonan pou pwodwi lazè a. Medya gaz yo pwensipalman itilize nan dechaj enpulsyonèl oswa elektwon, kote kolizyon ki genyen ant elektwon eksite patikil gaz yo soti nan nivo enèji ki ba nan nivo enèji segondè yo pwodwi so eksite pou jwenn lazè UV. Mwayen solid la se yon kristal double frekans ki pa lineyè ki pwodui limyè lazè UV ki gaye deyò apre youn oswa plis tranzisyon frekans. Lazè UV Excimer ak tout eta solid yo souvan itilize pou tretman ak manyen lazè.
2.1. Lazè Excimer
Lazè UV prensipal gaz yo se lazè excimer, lazè ion agon, lazè molekilè nitwojèn, lazè molekilè fliyò, lazè elyòm kadmyòm, elatriye. Lazè eksimè elatriye yo souvan itilize pou pwosesis lazè. Lazè Excimer yo se lazè gaz ak excimer kòm sibstans k ap travay. Yo se tou lazè enpulsyonèl epi yo te nan gwo enterè rechèch depi premye lazè excimer te kreye an 1971. Excimer se yon molekil konpoze enstab ki kraze nan atòm nan sèten sikonstans. Frekans repetisyon ak pouvwa mwayèn yo se baz pou jije lazè excimer. Yon sèten pwopòsyon nan gaz ra tankou Ar, Kr ak Xe melanje ak eleman alojene tankou F, Cl ak Br se sibstans prensipal k ap travay nan lazè gaz UV, ki ponpe pa mwayen reyon elèktron oswa dechaj enpulsyonèl. Lè atòm nan gaz nòb ak ra nan eta tè a eksite, elektwon yo deyò nwayo a yo konsa eksite nan pi wo orbitals pou ke kouch elèktron ki pi eksteryè a ranpli ak konbine avèk lòt atòm yo fòme kazi-molekil, ki Lè sa a, sote tounen nan la. eta tè ak kraze nan atòm orijinal yo. Likid ksenon te sibstans k ap travay pou lazè eksimè bonè yo. Lazè excimer jodi a gen ladan tou lazè ArF nan 193 nm, lazè KrF nan 248 nm ak lazè XeCl nan 308 nm.
2.2. Lazè UV nan eta solid
Avantaj eksepsyonèl lazè UV tout eta solid yo se ti gwosè pratik yo, segondè fyab ak estabilite operasyonèl. Ki pi souvan itilize a se abityèl Nd: YAG kristal pou ponpe LD, ki se Lè sa a, frekans double.
Etap prensipal yo nan jenerasyon yon lazè UV solid-eta yo se premyèman ponpe sous limyè a nan lazè a sou mwayen entansifikatè a pou reyalize envèrsyon nimewo patikil, fòmasyon ak osilasyon limyè wouj fondamantal nan kavite sonans la. double frekans nan kavite a pa youn oswa plis kristal ki pa lineyè, epi finalman pwodiksyon an nan lazè UV vle soti nan kavite a sonan apre transmisyon ak refleksyon. UV solid eta lazè yo anjeneral jwenn lè l sèvi avèk LD Dyòd ponpe ak ponpe metòd lanp. Lazè UV tout eta solid yo se lazè eta solid UV ki ponpe LD.
Nd:YAG (neyodim dope yttrium aliminyòm garnet) ak Nd:YVO4 (neyodim dope yttrium vanadate) se de nan kalite ki pi komen nan kristal medya ranfòse. Yon metòd komen pou amelyore kavite sonan se sèvi ak yon ti dyòd lazè semiconductor LD ponpe ak yon kristal lazè Nd:YVO4 nan yon longèdonn 808 nm pou pwodwi tou pre limyè enfrawouj nan 1064 nm. Konpare ak Nd:YAG, kristal lazè Nd:YVO4 a gen yon pi gwo seksyon transvèsal, kat fwa sa a nan Nd:YAG, yon pi gwo koyefisyan absòpsyon, senk fwa sa a nan Nd:YAG, ak yon papòt lazè pi ba. Konpare ak Nd:YAG, kristal lazè Nd:YVO4 a gen yon pi gwo seksyon transvèsal, kat fwa sa a nan Nd:YAG, yon pi gwo koyefisyan absòpsyon, senk fwa sa a nan Nd:YAG, ak yon papòt lazè pi ba. Nd:YAG kristal gen gwo fòs mekanik, transmisyon limyè segondè, lavi fluoresans long epi yo pa mande pou yon dissipation chalè piman bouk ak sistèm refwadisman.
3. Aplikasyon pou lazè UV
Pwosesis UV lazè gen anpil avantaj e kounye a se teknoloji chwa nan devlopman enfòmasyon teknolojik. Pwemyeman, lazè UV a ka pwodwi ultra-kout longèdonn limyè lazè, ki ka jisteman fè fas ak materyèl ultra-ti ak amann; Dezyèmman, "tretman an frèt" nan lazè UV la pa detwi materyèl la tèt li kòm yon antye, men sèlman trete sifas li yo; nplis de sa, gen fondamantalman pa gen okenn efè nan domaj tèmik. Gen kèk materyèl ki pa absòbe lazè vizib ak enfrawouj efektivman, sa ki fè yo enposib pou trete. Avantaj nan pi gwo nan UV se ke fondamantalman tout materyèl absòbe limyè UV pi lajman. Lazè UV, espesyalman lazè UV solid-eta, se kontra enfòmèl ant ak ti, senp yo kenbe ak fasil yo pwodwi nan gwo kantite. Lazè UV yo itilize nan yon pakèt aplikasyon nan pwosesis la nan biomateryèl medikal, legal nan ka kriminèl, ankadreman sikwi entegre, endistri a semi-conducteurs, konpozan mikwo-optik, operasyon, kominikasyon ak rada, ak pwosesis lazè ak koupe.
3.1. Modifikasyon nan pwopriyete sifas nan materyèl byolojik
Nan kèk tretman, anpil materyèl medikal bezwen konpatib ak tisi imen oswa menm repare, tankou tretman lazè iltravyolèt nan maladi entraokilè ak eksperyans sou korn lapen ki pafwa mande pou chanjman nan pwopriyete pwoteyin byolojik ak estrikti biomolekilè. Apre ajiste paramèt batman kè pi bon nan excimer UV lazè a, eksperimantal yo Lè sa a, iradyasyon sifas la nan biomateryèl medikal ak 100 nm, 120 nm ak 200 nm lazè respektivman, konsa amelyore estrikti nan fizikochimik nan sifas materyèl la epi yo pa chanje estrikti chimik la an jeneral nan. materyèl la, ak fè trete biomateryèl òganik yo siyifikativman plis konpatib ak idrofil ak tisi imen atravè eksperyans konparatif ak kiltive selil byolojik, ki se nan gwo èd nan aplikasyon medikal byolojik.
3.2. Nan domèn ankèt kriminèl
Nan domèn envestigasyon kriminèl, anprent dwèt yo te itilize kòm prèv byolojik enpòtan ke sispèk yo te kite sou sèn krim nan ka kriminèl depi yo te dekouvri anprent yo inik tankou ADN. Yon fwa ansyen metòd ka mennen nan echantiyon domaj epi fè li difisil pou kolekte epi estoke ekspozisyon. Rechèch aktyèl la gen rezilta eksepsyonèl pou anprent sifas objè ki pa pénétrer, tankou kasèt, foto, vè, elatriye aparans. UV luminesans D" ak "UV lazè refleksyon D" yo itilize yo obsève ak anrejistre deteksyon an ak koleksyon anprent pa iradyasyon lazè UV nan anprent potansyèl nan filtè band-pas nan 266 nm ak 340 nm respektivman. Swasanndis pousan nan echantiyon yo 120. te teste nan eksperyans la te detekte avèk siksè.Teknik UV kout-onn ogmante pousantaj siksè nan anprent dwèt potansyèl yo, ak fasilite la ak vitès ak pwopriyete optik yo ka kontwole fè li pwomèt pou itilize nan syans tribinal. selil èksfolye, tach san, cheve ak folikulèr cheve ak lòt espesimèn byolojik komen yo ka detekte ak deteksyon UV.Sepandan, lè yo te itilize lazè UV kout vag 266 nm pou iradyasyon echantiyon byolojik nan yon distans fiks ak nan diferan dire ak Lè sa a, ekstrè. ADN, li te jwenn ke kout vag 266 nm UV lazè a te gen yon efè grav sou rezilta ADN senk kalite komen prèv byolojik: anprent dwèt, b. tach, tach saliv, selil koule ak cheve ki gen folikulèr cheve, men se sèlman nan yon pi piti limit sou deteksyon an nan DAN byolojik pou cheve ki gen ladan folikulèr cheve, saliv ak tach san. Lazè UV kout vag ka afekte kèk biomateryèl ADN, kidonk metòd ekstraksyon an ta dwe ak anpil atansyon chwazi pou valè prèv li yo pandan envestigasyon legal yo.
3.3. Aplikasyon lazè UV sou tablo sikwi entegre
Pwodiksyon nan yon pakèt ankadreman sikwi nan endistri, soti nan fil elektrik inisyal la nan pwodiksyon an nan ti presizyon entegre chips ki mande pwosesis avanse, sikwi fleksib nan tablo sikwi entegre, sikui laminated nan polymère ak kwiv tout mande pou mikwo-twou perçage ak koupe, osi byen ke reparasyon an ak enspeksyon nan materyèl sou tablo yo, souvan mande pou itilize nan mikwo-fabrikasyon ak pwosesis. Teknoloji micromachining lazè se klèman chwa ki pi bon pou pwosesis la nan ankadreman sikwi. Lazè a pa antre an kontak ak pwodwi a yo dwe trete pandan pwosesis la, efektivman evite fòs mekanik, sa ki lakòz pwosesis rapid, segondè fleksibilite ak pa gen okenn kondisyon espesyal pou espas travay la, ki ka rive jwenn mayitid sub-mikwon atravè anviwònman an presi nan lazè. paramèt ak konsepsyon rechèch. Metòd perçage ki pi tradisyonèl yo itilize sou tablo sikwi yo se itilize lazè UV ak lazè CO2 pou make ki pa metalik (lazè CO2 ak yon longèdonn 10.6 μm yo itilize pou make materyèl ki pa metalik; longèdonn 1064 nm oswa 532 nm yo jeneralman itilize pou make materyèl metalik). Koulye a, teknoloji UV lazè pwosesis toujou itilize sitou, sa ki ka reyalize pwosesis mikron-nivo, gwo presizyon, ka pwodwi ultra-amann mikwo-zewo aparèy, yo ka aplike nan mwens pase 1 μm plas nan gwo bout bwa a lazè nan mikwo-twou. pwosesis. Sepandan, lazè CO2 yo pwensipalman itilize pou twou ant 75 ak 150 mm epi yo gen tandans fè aliyman nan ti twou, tandiske lazè UV ka itilize pou twou jiska 25 mm ak presizyon segondè epi pa gen okenn aliyman. Pou egzanp, nan pwosesis "frèt" nan tablo sikwi ki kouvri ak kwiv ak lazè UV femtosecond, yo itilize yon metòd balanse konplè pou jwenn paramèt pwosesis pi gwo, ak pwopriyete yo grave selektif yo Lè sa a, yo itilize pou reyalize bon jan kalite segondè, efikasite segondè. mikwo liy grave nan sifas kwiv-rekouvèr ak yon lajè liy nan 50 μm ak yon anplasman liy nan 20 μm.
3.4 Pwosesis ak preparasyon konpozan mikwo-optik
Nan laj la nan teknoloji enfòmasyon ak devlopman rapid nan endistri modèn, bezwen an bati plis sistèm eksperimantal nan yon espas ki pi piti ak reyalize plis fonksyon mande pou devlopman akselere nan teknoloji enfòmasyon ak, pi enpòtan, pwodiksyon an nan pi piti, miniaturized ak konplètman. aparèy fonksyonèl ki sèlman trete lyezon chimik yo sou sifas materyèl la. Li gen aplikasyon enpòtan ak valè rechèch nan domèn kominikasyon rada militè, terapi medikal, aerospace ak byochimik. Plis apwofondi koupe ak optimize ak rechèch ak devlopman nan aplikasyon sou konpozan mikwo-optik nan nanoskal la posib, transfòme fonksyon yo ak pwopriyete konpozan optik tradisyonèl yo. Mikwo-optik gen avantaj pou yo fasil pou pwodui an mas, fasil pou etalaj, ti, limyè ak fleksib, men materyèl prensipal la se vè kwatz. Quartz vè gen tandans fè fann ak krater pandan aplikasyon ak manyen epi li se yon materyèl difisil ak frajil, ki siyifikativman diminye pwopriyete optik li yo. Kòm yon rezilta, teknoloji pwosesis "frèt" ekri dirèk UV lazè a te amelyore anpil efikasite nan aparèy mikwo-optik, sa ki pèmèt pwosesis la rapid nan eleman mikwo-optik ak gwo presizyon ak estrikti amann san yo pa domaje materyèl la, ak pèmèt pwosesis fleksib nan pakèt gwo ak ti ak kondisyon diferan. Pandan ke enstiti rechèch etranje yo te etidye UV-UV pwosesis nan Silisyòm wafers pi bonè, rechèch domestik sou Silisyòm wafer koupe teknoloji ak aspè yo te fèt sèlman apre yon kòmansman relativman an reta. Optimisé koupe twa silisyòm wafers nan menm materyèl (0.18 mm, 0.38 mm ak 0.6 mm) ak yon ouvèti minimòm de 45 μm ak yon presizyon machin nan 20 μm, ki montre pa gen okenn fant nan materyèl la, mwens enfliyans tèmik nan lazè a ak mwens sal.
3.4. Aplikasyon lazè UV nan endistri semi-conducteurs
Micromachining nan materyèl semi-conducteurs ak lazè UV te resevwa ogmante atansyon nan dènye ane yo. Dè milye de konpozan sikwi dans yo trè komen nan sikui entegre, kidonk gen kèk metòd manyen ak pwosesis segondè-presizyon obligatwa, osi byen ke kèk enstriman ak aparèy segondè-presizyon tankou materyèl semi-conducteurs Silisyòm ak safi ak lòt fim mens semi-kondiktè nan mikropwosesis presizyon pa UV lazè ak etidye pwopriyete spectral fim nan, pandan y ap lazè UV a ka ogmante tou itilizasyon enèji limyè nan materyèl Silisyòm, men tou, fè chanjman nan mikrostruktur sifas Silisyòm, ki se fezab nan devlopman nan panno solè, tankou de- dimansyon mikwo-griye, elatriye.
4. konklizyon remak
Atravè deseni nan devlopman ak rechèch, teknoloji a ak aplikasyon pou lazè UV yo te vin pi plis ak plis gaye ak matirite, ak pi karakteristik amann "frèt" teknoloji pwosesis li yo mikwo-pwosesis ak trete sifas san yo pa chanje pwopriyete fizik yo nan objè a, epi li se lajman itilize nan divès endistri ak domèn tankou kominikasyon, optik, militè, ankèt kriminèl ak tretman medikal. Epòk 5G la, pou egzanp, ap jenere demann pou pwosesis FPC. Avèk plis devlopman nan endistri 5G la ak pouswit ekspozisyon OLED fleksib pa gwo manifaktirè elektwonik, demann pou ankadreman sikwi fleksib FPC ap grandi rapidman, epi ak li, demann pou lazè UV. Tandans sa a pral èspere ke mennen nan yon devlopman rapid nan teknoloji UV tèt li reyalize pi gwo avans nan pouvwa ak lajè batman kè, osi byen ke nan nouvo zòn nan aplikasyon. Aplikasyon an nan machin lazè UV te fè pwosesis presizyon frèt nan materyèl tankou FPC posib, pandan y ap ogmantasyon gradyèl nan FPC te kondwi deplwaman 5G, ki gen karakteristik latansi ki ba yo bay opòtinite san limit pou nouvo vag nan devlopman teknolojik tankou teknoloji nwaj, la. Entènèt bagay, san chofè ak VR. Sa a se nan kou yon konsèp konplemantè, ak nouvo teknoloji ak aplikasyon yo pral evantyèlman kondwi plis devlopman nan lazè UV.
Kòm pi plis ak plis nouvo frekans double kristal ak jwenn medya parèt, pi kout longèdonn nan pi wo pouvwa a nan lazè UV a pral itilize nan tan kap vini an nan plis endistri ankouraje devlopman nan tout mache nan lavi, lazè UV nan jaden an pwosesis. plis entèlijan, efikas ak egzat, pousantaj repetisyon segondè, estabilite segondè se tandans nan devlopman nan lavni.
