Ụkpụrụ, ụdị na ojiji nkenhicha laserteknụzụ
Teknụzụ nhicha laser bụ ihe na-aga nke ọma n'ọrụ teknụzụ laser n'ọhịa injinia. Isi ihe dị na ya bụ iji ike dị elu nke laser mee ihe iji mekọrịta ihe ndị na-emerụ ahụ na-arapara na ihe e ji arụ ọrụ ahụ, na-eme ka ha kewapụ onwe ha na ihe e ji arụ ọrụ ahụ n'ụdị mgbasawanye okpomọkụ ozugbo, ịgbaze, na ikuku gas. A na-eji teknụzụ nhicha laser mara arụmọrụ dị elu, ịdị mma gburugburu ebe obibi, na nchekwa ike. A na-eji ya eme ihe nke ọma n'ọhịa dịka nhicha ebu taya, iwepụ agba ahụ ụgbọelu, na mweghachi ihe ochie omenala.
Teknụzụ nhicha ọdịnala gụnyerenhicha esemokwu mekaniki(nhicha ájá, nhicha mmiri na-arụ ọrụ nke ọma, wdg), nhicha kemịkalụ, nhicha ultrasonic, nhicha ice akọrọ, wdg. A na-eji teknụzụ nhicha ndị a eme ihe nke ukwuu n'ọtụtụ ụlọ ọrụ dị iche iche. Dịka ọmụmaatụ, nhicha ájá nwere ike iwepụ ntụpọ nchara ígwè, burrs elu ígwè, na varnish atọ na bọọdụ sekit site na ịhọrọ ihe ndị siri ike dị iche iche. A na-eji teknụzụ nhicha nchara kemịkalụ eme ihe nke ukwuu na nhicha ntụpọ mmanụ na elu akụrụngwa, nha na boilers, na pipeline mmanụ. Ọ bụ ezie na teknụzụ nhicha ndị a emepụtala nke ọma, ha ka nwere nsogbu ụfọdụ. Dịka ọmụmaatụ, nhicha ájá nwere ike imebi elu a gwọrọ ngwa ngwa, nhicha nchara kemịkalụ nwere ike ibute mmetọ gburugburu ebe obibi na ire ere nke elu a kpụchara ma ọ bụrụ na ejighị ya nke ọma. Mmalite nke teknụzụ nhicha laser na-anọchite anya mgbanwe na teknụzụ nhicha. Ọ na-eji ike dị elu, oke ziri ezi, na nnyefe dị irè nke ike laser eme ihe, ma nwee uru doro anya karịa teknụzụ nhicha ọdịnala n'ihe gbasara arụmọrụ nhicha, nkenke nhicha, na ebe nhicha. Ọ nwere ike izere mmetọ gburugburu ebe obibi nke nhicha nchara kemịkalụ na teknụzụ nhicha ndị ọzọ kpatara nke ọma, ọ gaghịkwa akpata mmebi na substrate ahụ.
Gịnị bụ nhicha laser? Ịsacha laser bụ usoro ebe a na-eji ogwe laser ewepụ ihe n'elu ihe siri ike (ma ọ bụ mgbe ụfọdụ mmiri mmiri). Na obere ọkụ laser, a na-ekpo ọkụ ihe ahụ site na ike laser a na-amịkọrọ ma na-ekupụ ma ọ bụ na-eme ka ọ dị ala. Na nnukwu ọkụ laser, ihe ahụ na-aghọkarị plasma. Ọtụtụ mgbe, nhicha laser na-ezo aka na iwepụ ihe site na iji laser pulsed, mana ọ bụrụ na ike laser dị elu nke ọma, enwere ike iji ogwe laser ebili mmiri na-aga n'ihu iji wepụ ihe ahụ. A na-ejikarị laser excimer nke ìhè ultraviolet miri emi eme ihe maka iwepụ anya. Ogologo ọkụ laser eji eme ihe maka iwepụ anya dị ihe dị ka 200nm. Omimi nke nnabata ike laser na ọnụọgụ ihe nke otu ọkụ laser wepụrụ dabere na njirimara anya nke ihe ahụ, yana ogologo ọkụ laser na ogologo ọkụ. A na-akpọkarị oke oke nke a na-ewepụ site na ihe mgbaru ọsọ site na ọkụ laser ọ bụla a na-akpọ ọsọ ablation. Ọsọ nyocha nke ogwe laser na mkpuchi nke ahịrị nyocha, wdg, ga-emetụta usoro ablation nke ukwuu.
Ụdị Teknụzụ Nhicha Laser
1) Ịsacha nkụ laser: Ịsacha nkụ laser na-ezo aka na mgbasa ọkụ ozugbo nke ọrụ nhicha site na laser pulsed, na-eme ka ihe ndị na-emerụ emerụ nke ntọala ma ọ bụ elu na-amịkọrọ ike ma na-abawanye na okpomọkụ, na-ebute mmụba okpomọkụ ma ọ bụ mkpọtụ okpomọkụ nke ntọala ahụ, si otú a kewaa ha abụọ. Enwere ike kewaa usoro a n'ọnọdụ abụọ: otu bụ na ihe ndị na-emerụ emerụ n'elu na-amịkọrọ ike laser ma gbasaa; nke ọzọ bụ na ntọala ahụ na-amịkọrọ ike laser ma na-emepụta mkpọtụ okpomọkụ. Na 1969, SM Bedair et al. chọpụtara na ụzọ ọgwụgwọ dị iche iche dị n'elu dịka ọgwụgwọ okpomọkụ, nchara kemịkalụ, na nhicha ájá ájá niile nwere nsogbu dị iche iche. N'otu oge ahụ, njupụta ike dị elu mgbe a lekwasị anya na laser nwere ike ime ka ihe omume nke ịpụ apụ elu ihe kwe omume, nke na-eme ka ohere nke nhicha na-enweghị mbibi nke elu ihe ahụ. Site na nnwale, achọpụtara na iji laser ruby Q-switched nwere njupụta ike nke 30 MW/cm2 nwere ike ime ka ihe ndị na-emerụ emerụ nke silicon dị n'elu ihe ahụ na-emebighị ntọala ahụ, na maka oge mbụ, a hụrụ nhicha nkụ laser nke ihe ndị na-emerụ emerụ n'elu ihe ahụ. Enwere ike igosi ọnụego zuru oke site na ọnụego nkewa nke iberibe oyi akwa ihe nkiri ahụ, dị ka ndị a:
N'ime usoro ahụ, ε na-anọchite anya ndeksi ike pulse laser, h na-anọchite anya ndeksi ọkpụrụkpụ nke oyi akwa ihe nkiri na-emetọ ihe, E na-anọchitekwa ndeksi modulus na-agbanwe agbanwe nke oyi akwa ihe nkiri ahụ.
2) Ịsacha Mmiri Laser: Tupu e jiri laser pulsed mee ihe, a na-etinye ihe mkpuchi mmiri nke e ji kpuchie elu. N'okpuru ọrụ nke laser ahụ, okpomọkụ nke ihe nkiri mmiri ahụ na-ebili ngwa ngwa ma na-agbaze. N'oge vaporization, a na-emepụta ebili mmiri mmetụta, nke na-arụ ọrụ na ihe ndị na-emerụ ahụ ma na-eme ka ha kewapụ na substrate ahụ. Usoro a chọrọ ka substrate na ihe nkiri mmiri ahụ ghara imeghachi omume n'etiti onwe ha, si otú a na-ebelata oke ihe ndị metụtara ya. Na 1991, K. Imen et al. lebara anya na nsogbu nke ihe ndị na-emerụ sub-micron fọdụrụnụ n'elu wafers semiconductor na ihe ígwè mgbe ejiri usoro nhicha ọdịnala mee ihe, ma mụọ itinye ihe mkpuchi ihe nkiri n'elu ihe nke nwere ike ịmịkọrọ ike laser nke ọma. Mgbe nke ahụ gasịrị, site na iji laser CO2, ihe nkiri ahụ mịkọrọ ike laser ahụ ma mụbaa okpomọkụ ngwa ngwa ma sie ya, na-emepụta vaporization mgbawa, nke wepụrụ ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu substrate ahụ. A na-akpọ usoro nhicha laser nhicha mmiri.
3) Nhicha Wave Eleza nke Plasma: A na-emepụta ebili mmiri plasma laser mgbe laser ahụ na-enwu ikuku ma mee ka ebili mmiri plasma dị okirikiri mepụta. ebili mmiri shock na-arụ ọrụ n'elu ihe eji arụ ọrụ ahụ ka a sachaa ya ma na-ewepụta ike iji wepụ ihe ndị na-emerụ ahụ. Laser ahụ anaghị arụ ọrụ na substrate ahụ, si otú a anaghị akpata mmebi na substrate ahụ. Teknụzụ nhicha shock wave laser plasma nwere ike ihicha ihe ndị nwere dayameta nke ọtụtụ iri nanomita, enweghịkwa mmachi na ebili mmiri laser. Enwere ike ịchịkọta ụkpụrụ anụ ahụ nke nhicha plasma dị ka ndị a: a) A na-amịkọrọ ebili laser nke laser ahụ na-ewepụta site na oyi akwa mmetọ dị n'elu ihe a gwọrọ. b) Nnukwu nnabata na-emepụta plasma na-agbasa ngwa ngwa (gas na-adịghị akwụsi ike nke ukwuu) ma na-emepụta ebili mmiri mmetụta. c) ebili mmiri mmetụta na-eme ka ihe ndị na-emerụ ahụ gbawaa ma wepụ ya. d) Obosara pulse nke pulse ìhè ga-adị mkpụmkpụ iji zere mkpokọta okpomọkụ nke nwere ike imebi elu a gwọrọ. e) Nnwale egosila na mgbe enwere oxides na elu ígwè ahụ, a na-emepụta plasma na elu ígwè ahụ. A na-emepụta plasma naanị mgbe njupụta ike gafere oke, nke dabere na oyi akwa mmetọ ma ọ bụ oyi akwa oxide ewepụrụ. Mmetụta oke a dị oke mkpa maka nhicha dị irè ebe a na-ahụ na nchekwa nke ihe substrate ahụ. Ọdịdị nke plasma nwekwara oke nke abụọ. Ọ bụrụ na njupụta ike gafere oke a, ihe substrate ahụ ga-emebi. Iji mee nhicha dị irè ebe a na-ahụ na nchekwa nke ihe substrate ahụ, a ga-agbanwe paramita laser dịka ọnọdụ si dị iji hụ na njupụta ike nke ọkụ ọkụ dị kpọmkwem n'etiti oke abụọ ahụ. Na 2001, JM Lee et al. jiri njirimara nke lasers ike dị elu na-emepụta ebili mmiri plasma shock ebili mmiri mgbe a na-elekwasị anya, ma jiri laser pulse nwere njupụta ike nke 2.0 J/cm2 (karịa oke mmebi nke wafers silicon) iji gbasaa ya na silicon wafer, na-ehicha nke ọma 1 μm tungsten particles a gbanyere n'elu silicon wafer. A na-akpọ usoro nhicha a laser plasma shock wave cleaning laser, na n'ikwu ya n'ụzọ doro anya, nhicha shock wave laser laser bụ ụdị nhicha laser akọrọ. Ebumnuche mbụ nke teknụzụ nhicha laser atọ a bụ ihicha obere ihe ndị dị n'elu wafers semiconductor. A pụrụ ikwu na teknụzụ nhicha laser pụtara site na mmepe nke teknụzụ semiconductor. Agbanyeghị, a na-etinye teknụzụ nhicha laser n'ọrụ mgbe niile n'ọrụ ndị ọzọ, dịka nhicha ebu taya, iwepụ agba akpụkpọ ahụ ụgbọelu, na mweghachi elu ihe ochie. Mgbe ọ nọ n'okpuru radieshon laser, a pụrụ ifesa gas na-adịghị arụ ọrụ n'elu elu ihe ndị dị n'okpuru ala. Mgbe a na-ewepụ ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu ala, gas ahụ ga-efesa ha ozugbo iji zere mmetọ ọzọ na oxidation nke elu ahụ.
Iheojiji nke teknụzụ nhicha laser
1) N'ọhịa semiconductor, nhicha nke wafer semiconductor na ihe ndị dị n'ime ihe ndị dị n'ime ihe ndị a na-eme ka ọ dị mfe iwepụ ma mee ka ọ dị mfe iwepụ. N'oge usoro a, a na-ewebata ihe ndị na-emerụ ahụ, nke siri ike iwepụ ma kpatara nsogbu mmetọ ugboro ugboro. Ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu wafer semiconductor nwere ike imetụta ịdị mma nke mbipụta sekit, si otú a na-ebelata ndụ nke chips semiconductor. Ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu ihe ndị dị n'ime ihe ndị a na-eme ka ọ dị mma nwere ike imetụta ịdị mma nke ngwaọrụ anya na mkpuchi, ma nwee ike ibute nkesa ike na-adịghị mma, na-ebelata ndụ. Ebe ọ bụ na nhicha akọrọ laser na-ebute mmebi na elu ihe ndị a na-eme ka ọ dị mfe imebi, a naghị eji usoro nhicha a eme ihe n'ịsa wafer semiconductor na ihe ndị dị n'ime ihe ndị a na-eme ka ọ dị mfe. Ịsa mmiri laser na nhicha ebili mmiri laser nwere ihe ịga nke ọma karịa n'ọhịa a. Xu Chuanyi et al. mụrụ itinye agba magnetik pụrụ iche na obere ihe dị n'elu ihe ndị dị n'ime ihe ndị a na-eme ka ọ dị nro dị ka ihe nkiri dielectric, wee jiri laser pulsed maka nhicha. Mmetụta nhicha ahụ dị mma, ọ bụ ezie na ọnụọgụ nke ihe ndị na-adịghị ọcha kwa mpaghara otu mụbara, nha na mpaghara mkpuchi nke ihe ndị na-adịghị ọcha belatara nke ukwuu. Usoro a nwere ike ihicha obere ihe ndị na-adịghị ọcha n'elu ihe ndị na-adịghị ọcha nke ukwuu. Zhang Ping mụrụ mmetụta nke anya ọrụ na ike laser na mmetụta nhicha nke ihe ndị na-emerụ ahụ dị iche iche na teknụzụ nhicha plasma laser. Nsonaazụ nnwale ahụ gosiri na maka ihe ndị na-emepụta polystyrene na ihe ndị na-emepụta iko na-eduzi, anya ọrụ kacha mma maka ike nke 240 mJ bụ 1.90 mm. Ka ike laser na-abawanye, mmetụta nhicha ahụ ka mma nke ukwuu, nnukwu ihe ndị na-emerụ ahụ dịkwa mfe ihicha.
2) N'ọhịa ihe eji eme ihe ígwè, nhicha elu ihe eji eme ihe ígwè dị iche na nhicha nke wafers semiconductor na ihe ndị na-adịghị mma. Ihe ndị a ga-ehicha bụ nke ụdị macroscopic. Ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu ihe eji eme ihe ígwè gụnyere oyi akwa oxide (oyi akwa nchara), oyi akwa agba, mkpuchi, na ihe ndị ọzọ, a pụkwara ikewa ha n'ime ihe ndị na-emerụ ahụ (dịka oyi akwa agba, mkpuchi) na ihe ndị na-adịghị mma (dịka oyi akwa nchara). Nhicha nke ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu ihe eji eme ihe ígwè bụ isi iji mezuo ihe achọrọ maka nhazi ma ọ bụ ojiji ọzọ, dị ka iwepụ ihe dị ka 10 μm nke oyi akwa oxide n'elu akụkụ titanium alloy tupu ịgbado ọkụ, iwepụ ihe mkpuchi agba mbụ na elu akpụkpọ ahụ n'oge nnukwu ndozi ụgbọelu iji mee ka ọ dị mfe ịgbasa ọzọ, na ịsacha ihe ndị na-emerụ ahụ roba jikọtara na ebu taya roba mgbe niile iji hụ na elu ahụ dị ọcha na ịdị mma na ndụ nke ebu ahụ. Oke mmebi nke ihe eji eme ihe ígwè dị elu karịa nke oke nhicha laser nke ihe ndị na-emerụ ahụ n'elu ha. Site na ịhọrọ laser ike kwesịrị ekwesị, enwere ike nweta mmetụta nhicha ka mma. A na-etinye teknụzụ a n'ọrụ nke ọma n'ubi ụfọdụ. Wang Lihua et al. mụọla maka iji teknụzụ nhicha laser eme ihe n'ịgwọ akpụkpọ oxide n'elu ihe ndị e ji aluminom mee na ihe ndị e ji titanium mee. Nsonaazụ nnyocha ahụ gosiri na iji laser nwere njupụta ike nke 5.1 J/cm2 nwere ike ihicha oyi akwa oxide n'elu ihe ndị e ji aluminom mee A5083-111H ma na-ejigide ịdị mma nke ihe ndị e ji aluminom mee, na iji laser pulsed nwere ike nkezi nke 100 W n'ụzọ nyocha nwere ike ihicha oyi akwa oxide n'elu ihe ndị e ji titanium mee nke ọma ma melite ike nke ihe ndị e ji eme ihe. Ụlọ ọrụ dị n'ime ụlọ dịka Ruike Laser, Daqu Laser, na Shenzhen Chuangxin emepụtala ngwa nhicha laser nke ejirila mee ihe nke ukwuu maka ihicha ihe ndị e ji rọba mee dị ka taya, akwa nchara ígwè, na ntụpọ mmanụ n'elu ihe ndị e ji mee ihe.
3) N'ihe gbasara ihe ochie omenala, nhicha nke ihe ochie ígwè na nkume na elu akwụkwọ dị mkpa iji wepụ ihe ndị na-emerụ emerụ dịka unyi na ntụpọ ink nke na-apụta n'elu ha n'ihi ogologo oge ha. A chọrọ iwepụ ihe ndị a iji weghachi ihe ochie ndị ahụ. Maka akwụkwọ ọrụ dịka akwụkwọ na eserese, mgbe echekwara ha nke ọma, ebu na-eto n'elu ha ma na-emepụta ntụpọ. Ebe ndị a na-emetụta ọdịdị mbụ nke akwụkwọ ahụ nke ukwuu, karịsịa maka akwụkwọ nwere uru omenala ma ọ bụ akụkọ ihe mere eme dị elu, nke ga-emetụta ekele na nchebe ya. Zhao Ying na ndị otu ya mụrụ etu esi eji laser ultraviolet hichaa ntụpọ ebu na akwụkwọ mpịakọta. Nsonaazụ nnwale ahụ gosiri na iji laser nwere njupụta ike nke 3.2 J/mm2 iji nyochaa otu ugboro nwere ike iwepụ ntụpọ dị gịrịgịrị, nyocha ugboro abụọ nwekwara ike iwepụ ntụpọ ndị ahụ kpamkpam. Agbanyeghị, ọ bụrụ na ike laser ejiri dị oke elu, ọ ga-emebi akwụkwọ mpịakọta ahụ mgbe ọ na-ewepụ ntụpọ ndị ahụ. Zhang Xiaotong na ndị otu ya weghachiri ihe ochie ọla edo e ji ọlaedo mee nke ọma site na iji usoro ihe nkiri mmiri ọkụ laser vetikal. Zhang Licheng na ndị otu ya jiri teknụzụ nhicha laser na mweghachi nke ihe oyiyi ite nwanyị nke Han Dynasty sere ese. Yuan Xiaodong na ndị otu ya mụrụ mmetụta nke teknụzụ nhicha laser na nhicha ihe ochie nke nkume ma tụnyere mmebi ahụ ájá tupu na mgbe e sachara ya, yana mmetụta nhicha nke ntụpọ ink, mmetọ anwụrụ ọkụ, na mmetọ agba.
Mmechi: Teknụzụ nhicha laser bụ usoro dị elu, yana nnukwu nnyocha na ojiji n'ọhịa dị oke mma dịka ụgbọelu, ngwa agha, na injinia eletrọniki na eletriki. Ugbu a, etinyerela teknụzụ nhicha laser nke ọma n'ebe ụfọdụ, n'ihi arụmọrụ nhicha ya dị irè, nke na-adịghị emebi gburugburu ebe obibi, na arụmọrụ nhicha dị mma. Ebe eji ya na-agbasa nwayọ nwayọ. Mmepe nke teknụzụ nhicha laser abụghị naanị na etinyere ya n'ọrụ nke ọma na mpaghara dịka iwepụ agba na iwepụ nchara, kamakwa enwere akụkọ gbasara iji laser hichaa oyi akwa oxide na waya ígwè n'afọ ndị na-adịbeghị anya. Mgbasawanye nke ubi ngwa dị ugbu a na mmepe nke ubi ọhụrụ bụ ntọala nke mmepe nke teknụzụ nhicha laser. Nnyocha na mmepe nke ngwa nhicha laser ọhụrụ na mmepe nke ngwa nhicha laser ọhụrụ ga-egosi ọdịiche, na-ebute ọrụ dị iche iche. N'ọdịnihu, iru nhicha laser akpaka zuru oke site na mmekorita ya na robot ụlọ ọrụ mmepụta ihe nwekwara ike ime. Usoro mmepe nke teknụzụ nhicha laser bụ dị ka ndị a:
(1) Ime ka nnyocha dị na ozizi nhicha laser sie ike iji duzie ojiji nke teknụzụ nhicha laser. Mgbe enyochachara ọtụtụ akwụkwọ, achọpụtara na enweghị usoro ozizi tozuru okè nke na-akwado teknụzụ nhicha laser, ọtụtụ ọmụmụ dabere na nnwale. Ịmepụta usoro ozizi nhicha laser bụ ntọala maka mmepe na ntozu okè nke teknụzụ nhicha laser.
(2) Mgbasawanye nke ubi ngwa dị adị na ubi ngwa ọhụrụ. E tinyela teknụzụ nhicha laser nke ọma n'ebe dịka iwepụ agba na iwepụ nchara, enwekwara akụkọ gbasara iji laser hichaa oyi akwa oxide na waya ígwè n'afọ ndị na-adịbeghị anya. Mgbasawanye nke ubi ngwa dị adị na mmepe nke ubi ọhụrụ bụ ala bara uru maka mmepe nke teknụzụ nhicha laser.
(3) Nnyocha na mmepe nke ngwa nhicha laser ọhụrụ. Mmepe nke ngwa nhicha laser ọhụrụ ga-egosi ọdịiche dị iche iche. Otu ụdị bụ ngwa nwere ọtụtụ ihe zuru ụwa ọnụ na-ekpuchi ọtụtụ ubi ngwa, dịka otu ngwaọrụ nwere ike ime n'otu oge nweta ọrụ iwepụ agba na iwepụ nchara. Ụdị nke ọzọ bụ ngwa pụrụ iche maka mkpa ụfọdụ, dịka imepụta ihe ndozi kpọmkwem ma ọ bụ eriri anya iji mezuo ọrụ nhicha ihe ndị na-emerụ emerụ n'obere oghere. Site na mmekorita ya na robot ụlọ ọrụ mmepụta ihe, nhicha laser akpaka zuru oke bụkwa ntụziaka ngwa a ma ama.
Oge ozi: Julaị-17-2025
