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微加工技术中的光子能量破坏化学键

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在非常短的波长和由此带来的高能光子条件下,光子的能量在不必加热的情况下就可破坏化学键;这是一种深层次的“冷”烧蚀方法。他测量了从透明NaCl表面喷射的固体苯粒子的速度,也测量了作为通量函数的烧蚀量。他断定,热平衡表明该过程起初是光-热作用,之所以显示“冷”,是因为没有时间进行热传导至可以测量的距离。在激光和电子光学应用国际会议2001和2002年研讨会中有关于显微加工的完整介绍。

微加工技术中的光子能量破坏化学键

几纳秒(十亿分之一秒)的超短脉冲和高达十亿瓦的能量意味着,只需要加很少的热,激光即可烧蚀材料。飞秒(千万亿分之一秒)脉冲(10-15s),伴随十亿瓦(109W)的能量,认为能在焦点区域产生如此强的电场,它能在脉冲宽度的极短时间内电离固体材料。随后,该固体材料由于库仑力的作用而飞散掉。在非常短的波长和由此带来的高能光子条件下,光子的能量在不必加热的情况下就可破坏化学键;这是一种深层次的“冷”烧蚀方法。对于这些理论,Hess[109]的实验提出了一些疑惑。他测量了从透明NaCl表面(采用液氮冷却)喷射的固体苯粒子的速度,也测量了作为通量函数的烧蚀量。他断定,热平衡表明该过程起初是光-热作用,之所以显示“冷”,是因为没有时间进行热传导至可以测量的距离。无论什么答案,无明显热影响区精确的烧蚀材料方法对电子工业是非常有价值的。在激光和电子光学应用国际会议(ICALEO)2001和2002年研讨会中有关于显微加工的完整介绍。

烧蚀用于钻精细的专用孔。现在,可采用准分子激光器陶瓷塑料上钻多种形状的孔,甚至几微米直径的膛线孔。激光是一种烧蚀工具,与计算机相结合,能够进行迄今难获得的刻度尺的精密加工。例如,用Q开关Nd-YAG激光器修理手表中的石英晶体振荡器[110]。振荡器是一个尺寸为2×5mm2~5×15mm2的微小音叉,厚度约为100μm。振荡器被安装在手表中,由一个弱磁场驱动,以它的共振频率振动。由这个频率得来的信号被用于驱动所有的手表电路,包括驱动音叉的信号。这样,音叉肯定是非常精确的。音叉用的石英被切割成薄片,并加工成需要的形状,但是,每个音叉又微有不同。通过金属重叠的方式,每个音叉的质量因而有所增加。另外,还需要测量音叉的共振频率,并由计算机程序决定需要去除多少材料,然后由激光去除掉合适的质量。(www.xing528.com)

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