לאַזער רייניקונג טעכנאָלאָגיעאיז אַ געלונגענע אַפּליקאַציע פון לאַזער טעכנאָלאָגיע אין די אינזשעניריע פעלד. איר גרונט פּרינציפּ נוצט די הויך ענערגיע געדיכטקייט פון לאַזערס צו געבן די מעגלעכקייט צו ינטעראַקשאַן צווישן לאַזער שטראַלן און קאַנטאַמאַנאַנץ וואָס אַדכירן צו ווערקפּיס סאַבסטראַטן. קאַנטאַמאַנאַנץ ווערן אפגעשיידט פון סאַבסטראַטן דורך מאָמענטאַנע טערמישע יקספּאַנשאַן, צעשמעלצן, גאַז פאַרפליכטונג און אנדערע מעקאַניזמען. מיט הויך עפעקטיווקייט, סביבה פרייַנדלעכקייט און ענערגיע קאַנסערוויישאַן, איז לאַזער רייניקונג טעכנאָלאָגיע געלונגענערהייט אַפּליקירט אין טיר פורעם רייניקונג, עראָפּלאַן גוף פאַרב באַזייַטיקונג, קולטור רעליק רעסטאָראַציע און אנדערע פעלדער.
טראדיציאנעלע רייניקונג טעכנאָלאָגיעס אַרייַננעמען מעכאַנישע רייַבונג רייניקונג (זאַנדבלאַסטינג, הויך-דרוק וואַסער שפּריץ רייניקונג, אאז"ו ו), כעמישע קעראָוזשאַן רייניקונג, אַלטראַסאַניק רייניקונג, טרוקן אייז רייניקונג און מער. די טעכנאָלאָגיעס זענען וויידלי געניצט אין אַלע אינדוסטריעס. למשל, זאַנדבלאַסטינג קען אַראָפּנעמען מעטאַל ראַסט ספּאַץ, ייבערפלאַך באַררז און קאָנפאָרמאַל קאָוטינגז אויף קרייַז באָרדז דורך סעלעקטירן אַברייסיווז פון וועריינג כאַרדנאַס. כעמישע קעראָוזשאַן רייניקונג איז ברייט אנגענומען פֿאַר ויסריכט ייבערפלאַך ייל וואָג אַראָפּנעמען, קעסל וואָג רייניקונג און ייל רערנ - ליניע אַנקלאָגינג. כאָטש דערוואַקסן, טראדיציאנעלע מעטהאָדס האָבן באַמערקבאַר חסרונות: זאַנדבלאַסטינג לייכט שעדיקן באהאנדלט סערפאַסיז, און כעמישע קעראָוזשאַן רייניקונג ז ינווייראַנמענאַל פאַרפּעסטיקונג און קען קעראָוד סאַבסטראַטעס אויב ימפּראַפּערלי אַפּערייטאַד. די אויפֿקומען פון לאַזער רייניקונג מאַרקס אַ רעוואָלוציע אין רייניקונג טעכנאָלאָגיע. ניצן לייזערס 'הויך ענערגיע געדיכטקייַט, פּינטלעכקייט און עפעקטיוו טראַנסמיסיע, לאַזער רייניקונג אַוטפּערפאָרמז טראדיציאנעלע מעטהאָדס אין רייניקונג עפעקטיווקייַט, פּינטלעכקייט און פּאַזישאַנינג. עס עלימינירט ינווייראַנמענאַל פאַרפּעסטיקונג פון כעמיש רייניקונג און זאַץ קיין שעדיקן צו סאַבסטראַטעס.
פּרינציפּן פון לאַזער רייניקונג
וואָס פּונקט איז לאַזער רייניקונג? עס באַציט זיך צום פּראָצעס פון אַראָפּנעמען מאַטעריאַלן פון האַרטע (אָדער מאַנטשמאָל פליסיקע) ייבערפלאַכן דורך לאַזער שטראַל באַשטראַלונג. ביי נידעריק לאַזער פלוענס, אַבזאָרבירטע לאַזער ענערגיע וואַרעמט מאַטעריאַלן, וואָס פאַרשאַפן פארדאַמפּונג אָדער סובלימאַציע. ביי הויך לאַזער פלוענס, מאַטעריאַלן טיפּיש קאָנווערטירן אין פּלאַזמע. לאַזער רייניקונג יוזשאַוואַלי ניצט פּולסעד לייזערז פֿאַר מאַטעריאַל אַראָפּנעמען, כאָטש קאַנטיניואַסלי-כוואַליע לאַזער שטראַלן קענען אַבלייט מאַטעריאַלן אין גענוגיק אינטענסיטי. טיף אַלטראַווייאַליט עקססימער לייזערז, מיט כוואַליע לענגקטס אַרום 200 נם, זענען בפֿרט געניצט פֿאַר פאָטאָאַבליישאַן.
די טיפקייט פוןלאַזער ענערגיעאַבזאָרפּציע און די סומע מאַטעריאַל אַוועקגענומען פּער פּולס הענגען אָפּ פון די אָפּטישע אייגנשאַפטן פון דעם מאַטעריאַל, ווי אויך לאַזער כוואַליע לענג און פּולס געדויער. די גאַנץ מאַסע אַבלייטיד פון אַ ציל פּער פּולס איז דיפיינד ווי די אַבליישאַן קורס. לאַזער ראַדיאַציע קעראַקטעריסטיקס אַזאַ ווי סקאַנינג גיכקייַט און ליניע קאַווערידזש באַטייטיק ינפלוענס די אַבליישאַן פּראָצעס.
טיפּן פון לאַזער רייניקונג טעכנאָלאָגיע
1) לאַזער טרוקן רייניקונג
לאַזער טרוקן רייניקונג ינוואַלווזדירעקטע פּולסירטע לאַזער באַשטראַלונג פון ווערקפּיעס. קאַנטאַמאַנאַנץ אָדער סאַבסטראַטן אַבזאָרבירן לאַזער ענערגיע, הייבן זייער טעמפּעראַטור און פאַראורזאַכן טערמישע יקספּאַנשאַן אָדער סאַבסטראַט טערמישע ווייבריישאַן, וואָס טיילט קאַנטאַמאַנאַנץ פון סאַבסטראַטן. עס פּאַסירט אין צוויי סינעריאָוז: אָדער ייבערפלאַך קאַנטאַמאַנאַנץ אַבזאָרבירן לאַזער ענערגיע און יקספּאַנדירן, אָדער סאַבסטראַטן אַבזאָרבירן ענערגיע און ווייברירן טערמיש.
אין 1969, האבן ס.מ. בעדאיר און אנדערע געפונען אז קאנווענציאנעלע אויבערפלאך באהאנדלונגען (היץ באהאנדלונג, כעמישע קאראזיע, זאמדבלאסטינג) האבן אלע געהאט באגרענעצונגען. זיי האבן באמערקט אז די הויכע ענערגיע געדיכטקייט פון פאקוסירטע לאזערס קענען פארדאמפן אויבערפלאך מאטעריאלן אן צו שאדן סובסטראטן. עקספערימענטן האבן באשטעטיקט אז א קיו-געשווימטער רובין לאזער מיט א מאכט געדיכטקייט פון 30 מעגאוואט/קמ² קען רייניקן קאנטאמינאנטן פון סיליקאן אויבערפלאכן אן צו שאדן דעם סובסטראט, מארקירנדיג די ערשטע אימפלעמענטאציע פון לאזער טרוקן רייניקונג.
די אַלגעמיינע רייניקונג קורס קען אויסגעדריקט ווערן דורך די אָפּטייל קורס פון פילם דעבריס, ווי געוויזן אונטן:
(פאָרמולע: ε—לאַזער פּולס ענערגיע אינדעקס; h—קאָנטאַמינאַנט פילם גרעב אינדעקס; E—פילם עלאַסטיש מאָדולוס אינדעקס)
2) לאַזער נאַס רייניקונג
פארן פּולסירטן לאַזער באַשטראַלונג, ווערט אַ פליסיקער פילם פאַר-באדעקט אויף דער אַרבעטסשטיק ייבערפלאַך. לאַזער ענערגיע הייצט שנעל אויף און פארדאַמפּט דעם פילם, וואָס דזשענערירט אַן אויגנבליקליכן שאָקכוואַל וואָס אָפּטיילט קאַנטאַמאַנאַנט פּאַרטיקלען פון דעם סאַבסטראַט. די מעטאָדע פארלאנגט נישט קיין כעמישע רעאַקציע צווישן דעם סאַבסטראַט און פליסיקן פילם, וואָס באַגרענעצט די נוצן פון מאַטעריאַלן.
אין 1991, האבן ק. אימען און אנדערע זיך באהאנדלט מיט רעשטלעך סובמיקראן קאנטאמינאנטן אויף האלב-קאנדוקטאר וועיפערס און מעטאלן נאך קאנווענציאנעלער רייניקונג. זיי האבן באדעקט סובסטראטן מיט א לייזער-אבזארבענדיקן פילם און באשטראלט עס מיט א CO₂ לייזער. דער פילם האט אבזארבירט ענערגיע, שנעל געהייצט, געקאכט און דורכגעגאנגען עקספלאזיווע פארדאמפונג, אראפנעמענדיג אייבערפלאך קאנטאמינאנטן - דאס דעפינירט לייזער נאסע רייניקונג.
3) לאַזער פּלאַזמע שאָקוועוו רייניקונג
לאַזער פּלאַזמע שאָקכוואַליעס פאָרמירן זיך ווען לאַזערס יאָניזירן לופט אין ספערישע פּלאַזמע שאָקכוואַליעס בעת באַשטראַלונג. די שאָקכוואַליעס שלאָגן סאַבסטראַטן, און לאָזן אַרויס ענערגיע צו באַזייַטיקן קאַנטאַמאַנאַנץ אָן צו שעדיקן דעם סאַבסטראַט (לאַזערס ינטעראַקטירן נישט גלייך מיט סאַבסטראַטן). די טעכנאָלאָגיע רייניקט פּאַרטיקאַלז אַזוי קליין ווי צענדליקער נאַנאָמעטער און שטעלט קיין באַגרענעצונגען אויף לאַזער כוואַליע לענג.
די פיזישע פּרינציפּן פון פּלאַזמע רייניקונג זענען צוזאַמענגעפאַסט ווי פאלגנד:
א) לאַזער שטראַלן ווערן אַבזאָרבירט דורך די קאַנטאַמאַנאַנט שיכט אויף דער ציל ייבערפלאַך.
ב) הויך ענערגיע אַבזאָרפּציע פאָרמירט שנעל יקספּאַנדינג פּלאַזמע (העכסט ייאַנייזד נישט-סטאַביל גאַז), דזשענערייטינג שאָקכוואַליעס.
ג) שאָקכוואַליעס צעברעכן און אַראָפּנעמען קאַנטאַמאַנאַנץ.
ד) לאַזער פּולסן מוזן זיין קורץ גענוג צו ויסמיידן היץ אַקומולאַציע וואָס שעדיגט דעם סאַבסטראַט.
ה) עקספּערימענטן ווײַזן אַז פּלאַזמע פֿאָרמירט זיך אויף מעטאַל־פֿלאַכן ווען אָקסיידן זענען פֿאַראַן.
פּלאַזמע דזשענעריישאַן פּאַסירט נאָר העכער אַן ענערגיע געדיכטקייט שוועל, וואָס דעפּענדס אויף די קאַנטאַמאַנאַנט אָדער אָקסייד שיכט וואָס דאַרף אַוועקגענומען ווערן. אַ צווייטע העכערע שוועל עקזיסטירט, ווייטער פון וועלכער דער סאַבסטראַט ווערט געשעדיגט. כּדי צו ענשור עפעקטיוו רייניקונג אָן סאַבסטראַט שאָדן, מוזן לאַזער פּאַראַמעטערס ווערן אַדזשאַסטיד צו האַלטן די פּולס ענערגיע געדיכטקייט צווישן די צוויי שוועלן.
אין 2001, האבן דזש.עם. לי און אנדערע אויסגענוצט פלאזמע שאקוועלעוון פון הויך-מאַכט פאָקוסירטע לאַזערס. א פּולסירטער לאַזער מיט אַן ענערגיע געדיכטקייט פון 2.0 דזש/קמ² (ווייט איבערשטיגנדיק סיליקאָן'ס שאָדן שוועל) האט באַשטראַלט סיליקאָן וועיפערס פּאַראַלעל, און דערפאָלגרײַך אַוועקנעמענדיק 1 מיקראָמעטער טונגסטען פּאַרטיקלען. שטרענג גערעדט, איז לאַזער פלאזמע שאקוועלעוו רייניקונג אַ טייל פון טרוקן רייניקונג.
אנהייב אנטוויקלט צו באזייטיגן מיקראסקאפישע פארטיקלען פון האלב-קאנדוקטאר וועיפערס, האבן די דריי לייזער רייניקונג טעכנאלאגיעס זיך אויסגעברייטערט צו רייפן פורעם רייניקונג, פליגער הויט פארב באזייטיגונג, קולטורעלע רעליק רעסטאָראציע און נאך. אינערט גאז קען ווערן געבלאזן אויף סאַבסטראַטן בעת לייזער באשטראלונג צו באלד באזייטיגן אפגעריסענע קאנטאמינאנטן, פארמיידנדיג רעקאנטאמינאציע און אקסידאציע.
אַפּליקאַציעס פון לאַזער רייניקונג טעכנאָלאָגיע
1) האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע: רייניקונג פון האַלב-קאָנדוקטאָר וואַפערס און אָפּטישע סאַבסטראַטן
האַלב-קאָנדוקטאָר וועיפערס און אָפּטישע סאַבסטראַטן גייען דורך אידענטישע פּראַסעסינג סטעפּס (שניידן, שלייפן) צו פאָרעם די געוואונטשענע פֿאָרמען, וואָס ברענגען אַרײַן פּאַרטיקולאַטע קאַנטאַמאַנאַנץ וואָס זענען שווער צו באַזײַטיקן און אונטערטעניק צו ווידער-קאַנטאַמאַניישאַן. קאַנטאַמאַנאַנץ אויף וועיפערס שאַטן די קוואַליטעט פון די דרוק-קוואַליטעט פון די קרייזן און פאַרקירצן די לעבן פון די טשיפּ. אויף אָפּטישע סאַבסטראַטן, זיי פאַרערגערן די פאָרשטעלונג פון די אָפּטישע דעוויסעס און קאָוטינג, וואָס פאַרשאַפן אומגלייכע ענערגיע פאַרשפּרייטונג און אַ פאַרקלענערטע לעבן.
לאַזער טרוקן רייניקונג ווערט זעלטן גענוצט דאָ צוליב סאַבסטראַט שעדיקן ריסקס, בשעת נאַסע רייניקונג און פּלאַזמע שאָקכוואַליע רייניקונג האָבן פילע מצליח אַפּליקאַציעס. קסו טשואַני און אַנדערע האָבן דעפּאַזיטירט מיקראָן-וואָג מאַגנעטישע פאַרב ווי אַ דיעלעקטריש פילם אויף גאָר גלאַט אָפּטישע סאַבסטראַטן, דערגרייכנדיק עפעקטיוו פּולסעד לאַזער רייניקונג. כאָטש גאַנץ פאַרפּעסטיקונג פּאַרטיקאַלז געוואקסן, זייער גרייס און קאַווערידזש דיקריסט באַטייטיק. זשאַנג פּינג געלערנט די יפעקס פון אַרבעט דיסטאַנסע און לאַזער ענערגיע אויף רייניקונג עפעקטיווקייַט פֿאַר פּאַרטיקאַלז פון פאַרשידן סיזעס. עקספּערימענטן האָבן געוויזן אַז אַ 240 mJ לאַזער דערגרייכט אָפּטימאַל רייניקונג פון פּאָליסטירענע פּאַרטיקאַלז אויף קאַנדאַקטיוו גלאז ביי אַ 1.90 מם אַרבעט דיסטאַנסע. רייניקונג עפעקטיווקייַט פֿאַרבעסערט מיט העכער לאַזער ענערגיע, און גרעסערע פּאַרטיקאַלז זענען גרינגער צו באַזייַטיקן.
2) מעטאַל אינדוסטריע: רייניקונג פון מעטאַל ייבערפלאַך
מעטאַל ייבערפלאַך רייניקונג צילט מאַקראָסקאָפּישע קאַנטאַמאַנאַנץ: אָקסייד/ראַסט לייַערס, פאַרב, קאָוטינגז און אנדערע אַטאַטשמאַנץ, קאַטעגאָריזירט ווי אָרגאַניש (פאַרב, קאָוטינגז) אָדער ינאָרגאַניק (ראַסט) קאַנטאַמאַנאַנץ. רייניקונג טרעפט סאַבסאַקוואַנט פּראַסעסינג/באַניץ רעקווירעמענץ: למשל, אַראָפּנעמען 10 μm-דיק אָקסייד לייַערס פון טיטאַניום אַלויז איידער וועַלדינג, סטריפּינג פאַרב פון ערקראַפט הויט פֿאַר ריפּיינטינג, און רייניקונג גומע רעזאַדו פון טירע פורעם צו ענשור פּראָדוקט קוואַליטעט און פורעם לעבן.
מעטאַלן האָבן העכערע שאָדן שוועלן ווי זייערע קאַנטאַמאַנאַנט רייניקונג שוועלן, וואָס ערמעגליכט עפעקטיוו רייניקונג מיט פּאַסיק געטריבענע לאַזערס. דערוואַקסן אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען: וואַנג ליהואַ עט על. האָבן דעמאַנסטרירט אַז אַ 5.1 דזש/קמ² לאַזער האָט אַוועקגענומען אָקסייד לייַערס פון A5083-111H אַלומינום צומיש בשעת זיי האָבן באַוואָרנט די קוואַליטעט פון די סאַבסטראַט, און אַ 100 וואט פּולסעד לאַזער האָט עפעקטיוו ריין געמאַכט טיטאַניום צומיש אָקסייד לייַערס און פֿאַרבעסערט די ייבערפלאַך כאַרדנאַס. היגע פאַבריקאַנטן (Raycus Laser, Han's Laser, Shenzhen Chuangxin) צושטעלן ברייט לאַזער רייניקונג ויסריכט פֿאַר גומע פורעם, מעטאַל ראַסט און טיילן בוימל באַזייַטיקונג.
3) קולטורעלע רעליקן קאנסערוואציע: רייניקונג פון קולטורעלע רעליקן און פאפירענע ארטיפאקטן
מעטאַל און שטיין קולטורעלע רעליקן זאַמלען זיך אָן שמוץ, טינט פלעקן און אַנדערע קאַנטאַמאַנאַנץ מיט דער צייט, וואָס דאַרפן אַוועקגענומען ווערן צו צוריקשטעלן דעם אָריגינעלן אויסזען. פּאַפּיר אַרטיפאַקץ (מאָלערייען, קאַליגראַפֿיע) אַנטוויקלען פורעם און פּלאַקס בעת נישט ריכטיקער סטאָרידזש, וואָס שטאַרק שאַטן זייער צושטאַנד און קולטורעלן/היסטאָרישן ווערט.
זשאַאָ יינג און אַנדערע האָבן וועריפיצירט UV לאַזער רייניקונג פון פורעם פּלאַטעס אויף רייז פּאַפּיר: אַן איינציקער סקען ביי 3.2 דזש/מם² האָט אַוועקגענומען דין פּלאַטעס, בשעת צוויי סקאַנז האָבן דערגרייכט גאַנץ אַוועקנעמען; איבערגעטריבענע לאַזער ענערגיע האָט געשעדיגט דעם פּאַפּיר. זשאַנג קסיאַאָטאָנג האָט מצליח געווען צו רעסטאַוורירן אַ פאַרגילדעטן בראָנדז אַרטיפאַקט מיטן לאַזער נאַסן מעטאָד. זשאַנג ליטשענג האָט געווענדט לאַזער רייניקונג צו אַ געמאָלטן ווייַבלעך טעפּערייַ פיגור פון דער האַן דינאַסטיע. יואַן קסיאַאָדאָנג און אַנדערע האָבן עוואַלוירט לאַזער רייניקונג עפיקאַסי פֿאַר שטיין רעליקס, פאַרגלייכנדיק סאַבסטראַט שאָדן און אַוועקנעמען עפיקאַסי פֿאַר טינט, רויך און פאַרב פֿלעקן אויף זאַמדשטיין.
מסקנא
לאַזער רייניקונג איז אַן אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיע מיט ברייטע פאָרשונג און אַפּליקאַציע פּראַספּעקטן אין לופטפאָרט, מיליטערישע עקוויפּמענט, עלעקטראָניק און אַנדערע הויך-פּרעציציע פעלדער. רייף אין קייפל ינדאַסטריז רעכט צו זיין עפעקטיווקייט, סביבה פרייַנדלעכקייט און העכערע רייניקונג רעזולטאַטן, זייַנע אַפּליקאַציעס פאָרזעצן צו יקספּאַנד. ווייַטער פון עטיקעד פאַרב און ראַסט באַזייַטיקונג, לעצטע אַדוואַנסאַז אַרייַננעמען לאַזער רייניקונג פון אָקסייד לייַערס אויף מעטאַל דראָטן. צוקונפֿט אַנטוויקלונג כאַנגז אויף יקספּאַנדינג יגזיסטינג אַפּליקאַציעס, אַרייַנטרעטן אין נייַע פעלדער און ינאָווייטינג עקוויפּמענט:
- פארשטארקן טעארעטישע פארשונג צו פירן פראקטישע אנווענדונגען. היינטיקע פארשונג פארלאזט זיך שטארק אויף עקספערימענטן, און עס פעלט א רייף טעארעטישן ראם. אויפשטעלן אזא ראם איז קריטיש פאר טעכנאלאגישע רייפקייט.
- אויסברייטערן אַפּליקאַציעס אין עקזיסטירנדיקע און נייע פעלדער. אויסוואַקסן אין פאַרב/ראָסט באַזייַטיקונג, אויפֿקומענדיקע ניצט אַרייַננעמען מעטאַל דראָט אָקסייד רייניקונג, צושטעלן פרוכטבאַר באָדן פֿאַר וווּקס.
- אַנטוויקלען נייע לאַזער רייניקונג עקוויפּמענט, זיך אויסשפּרייטנדיק אין פֿילצוועקיקע אוניווערסאַלע דעוויסעס (למשל, קאָמבינירטע פֿאַרב/ראָסט באַזייַטיקונג) און ספּעציאַליזירטע מכשירים (למשל, מנהג-געמאַכטע פֿיקסטשורז/פֿײַבערס פֿאַר פֿאַרמאַכטע פּלעצער). פֿולע אויטאָמאַציע דורך אינטעגראַציע מיט אינדוסטריעלע ראָבאָטן איז אַ פֿאַרשפּרעכנדיקע ריכטונג.
פּאָסט צייט: 14טן מײַ 2026
