ឡាស៊ែរ "ឆ្លាក់" ពេជ្រ: យកឈ្នះសម្ភារៈពិបាកបំផុតជាមួយនឹងពន្លឺ

ពេជ្រគឺជាសារធាតុរឹងបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ ប៉ុន្តែវាមិនមែនគ្រាន់តែជាគ្រឿងអលង្ការប៉ុណ្ណោះទេ។ សម្ភារៈនេះមានចរន្តកំដៅលឿនជាងទង់ដែង 5 ដង អាចទប់ទល់នឹងកំដៅ និងវិទ្យុសកម្មខ្លាំង អាចបញ្ជូនពន្លឺ អ៊ីសូឡង់ និងអាចបំលែងទៅជា semiconductor បាន។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយវាគឺជា "មហាអំណាច" ទាំងនេះដែលធ្វើឱ្យពេជ្រក្លាយជាសម្ភារៈ "ពិបាកបំផុត" ដើម្បីដំណើរការ - ឧបករណ៍ប្រពៃណីមិនអាចកាត់វាឬទុកស្នាមប្រេះបានទេ។ វាមិនមែនរហូតដល់ការមកដល់នៃបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរនោះទេ ដែលទីបំផុតមនុស្សបានរកឃើញគន្លឹះដើម្បីយកឈ្នះ "ស្តេចនៃសម្ភារៈ" នេះ។

ហេតុអ្វីបានជាឡាស៊ែរ "កាត់" ពេជ្រ?

ស្រមៃថាប្រើកែវពង្រីកដើម្បីផ្តោតពន្លឺថ្ងៃដើម្បីបញ្ឆេះក្រដាស។ គោលការណ៍នៃឡាស៊ែរកែច្នៃពេជ្រគឺស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែមានភាពច្បាស់លាស់ជាង។ នៅពេលដែលកាំរស្មីឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់បញ្ចេញពេជ្រ មីក្រូទស្សន៍ "ការផ្លាស់ប្តូរអាតូមកាបូន" កើតឡើង៖

1. ពេជ្រប្រែទៅជាក្រាហ្វិច៖ ថាមពលឡាស៊ែរផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធពេជ្រលើផ្ទៃ (sp³) ទៅជាក្រាហ្វិតទន់ជាង (sp²) ដូចជាពេជ្រមួយរំពេច "ខូច" ទៅជាខ្មៅដៃ។

2. ក្រាហ្វិចត្រូវបាន "ហួត"៖ ស្រទាប់ក្រាហ្វីត sublimates នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬត្រូវបានឆ្លាក់ដោយអុកស៊ីហ្សែន ដោយបន្សល់ទុកនូវស្នាមដំណើរការច្បាស់លាស់។ 3. របកគំហើញសំខាន់ៗ៖ ពិការភាព តាមទ្រឹស្តី ពេជ្រល្អឥតខ្ចោះអាចដំណើរការបានតែដោយឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាវីយូឡេ (រលកពន្លឺ <229 nm) ប៉ុន្តែតាមពិត ពេជ្រសិប្បនិម្មិតតែងតែមានពិការភាពតូចៗ (ដូចជាភាពមិនបរិសុទ្ធ និងព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ)។ ពិការភាពទាំងនេះគឺដូចជា "រន្ធ" ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺពណ៌បៃតងធម្មតា (532 nm) ឬឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (1064 nm) ត្រូវបានស្រូប។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រថែមទាំងអាច "បញ្ជា" ឡាស៊ែរដើម្បីឆ្លាក់លំនាំជាក់លាក់មួយនៅលើពេជ្រដោយធ្វើនិយ័តកម្មការចែកចាយពិការភាព។

ប្រភេទឡាស៊ែរ៖ ការវិវត្តន៍ពី "ឡ" ទៅជា "កាំបិតទឹកកក"

ដំណើរការឡាស៊ែររួមបញ្ចូលគ្នានូវប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងលេខកុំព្យូទ័រ ប្រព័ន្ធអុបទិកកម្រិតខ្ពស់ និងការកំណត់ទីតាំងការងារដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងស្វ័យប្រវត្តិដើម្បីបង្កើតជាមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវ និងដំណើរការផលិតកម្ម។ អនុវត្តចំពោះដំណើរការពេជ្រ វាអាចសម្រេចបាននូវដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។

1. Microsecond laser processing Microsecond laser pulse width គឺធំទូលាយ ហើយជាធម្មតាសមរម្យសម្រាប់ដំណើរការរដុប។ មុនពេលលេចចេញនូវបច្ចេកវិទ្យាចាក់សោរបៀប ពន្លឺឡាស៊ែរភាគច្រើនស្ថិតនៅក្នុងជួរមីក្រូវិនាទី និង ណាណូវិនាទី។ បច្ចុប្បន្ននេះ មានរបាយការណ៍មួយចំនួនស្តីពីដំណើរការពេជ្រដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងឡាស៊ែរមីក្រូវិនាទី ហើយភាគច្រើននៃពួកគេផ្តោតលើផ្នែកដំណើរការកម្មវិធីខាងក្រោយ។

2. ការកែច្នៃឡាស៊ែរ Nanosecond បច្ចុប្បន្ន ឡាស៊ែរ Nanosecond កាន់កាប់ចំណែកទីផ្សារដ៏ធំ និងមានគុណសម្បត្តិនៃស្ថេរភាពល្អ ការចំណាយទាប និងពេលវេលាដំណើរការខ្លី។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផលិតកម្មសហគ្រាស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណើរការកាត់ឡាស៊ែរ nanosecond គឺបំផ្លិចបំផ្លាញដោយកម្ដៅចំពោះគំរូ ហើយការបង្ហាញម៉ាក្រូស្កូបគឺថា ដំណើរការបង្កើតតំបន់រងឥទ្ធិពលកំដៅដ៏ធំមួយ។

3. ដំណើរការឡាស៊ែរ Picosecond ដំណើរការឡាស៊ែរ Picosecond គឺរវាង nanosecond laser thermal ablation និង femtosecond laser cool processing ។ រយៈពេលជីពចរត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងដែលកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវការខូចខាតដែលបណ្តាលមកពីតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅ។

4. ការកែច្នៃឡាស៊ែរ Femtosecond បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ Ultrafast នាំមកនូវឱកាសសម្រាប់ដំណើរការកែច្នៃពេជ្រ ប៉ុន្តែតម្លៃខ្ពស់ និងការថែទាំនៃឡាស៊ែរ femtosecond កំណត់ការផ្សព្វផ្សាយនៃវិធីសាស្ត្រកែច្នៃ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ការស្រាវជ្រាវដែលពាក់ព័ន្ធភាគច្រើននៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលមន្ទីរពិសោធន៍នៅឡើយ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ពី "មិនអាចកាត់" ទៅ "ឆ្លាក់តាមឆន្ទៈ" បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរបានបង្កើតពេជ្រ លែងជា "ថូ" ដែលជាប់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ទៀតហើយ។ ជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាដដែលៗ នាពេលអនាគត យើងប្រហែលជាឃើញ៖ បន្ទះសៀគ្វីពេជ្រដែលបញ្ចេញកំដៅក្នុងទូរសព្ទដៃ កុំព្យូទ័រ quantum ដោយប្រើពេជ្រដើម្បីរក្សាទុកព័ត៌មាន និងសូម្បីតែឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេជ្រដែលដាក់ក្នុងខ្លួនមនុស្ស... របាំនៃពន្លឺ និងពេជ្រកំពុងផ្លាស់ប្តូរជីវិតរបស់យើង។