激光加工石英微通道技術(shù)的研究.pdf

1、激光微通道加工是近來(lái)研究的熱門，微型通道的加工有多種方法，大致把它分為兩種：熱致型和非熱致型．熱致型里有激光誘導(dǎo)等離子加工法(LIPAA)和激光脈沖熱加工法。用激光脈沖熱加工的通道尺寸很小，深寬比較適中，缺點(diǎn)就是通道壁有較大的裂紋，光滑度不高。因此在通道成型之后須要進(jìn)行一些修飾工藝，以達(dá)到較高的使用要求。激光誘導(dǎo)等離子加工法比較好的解決通道壁的多裂紋和壁面平整度不高的問(wèn)題。它與激光脈沖熱加工法的不同之處在于：激光誘導(dǎo)等離子加工法用激光光

2、束燒蝕材料表面，在高溫的情況下材料被等離子化，形成等離子氣體，由于等離子氣體的溫度極高(材料被等離子化需很大的能量)，因此用它來(lái)進(jìn)一步加工材料是很合適的．而激光脈沖熱加工法利用激光的高能量脈沖加工材料，必然要造成材料結(jié)構(gòu)的損傷。非熱致型的加工方法主要是亞紫外光直接刻蝕，這種方法所使用的激光波長(zhǎng)在紫外區(qū)．對(duì)于大部分材料來(lái)說(shuō)，吸收紫外光不會(huì)產(chǎn)生明顯的熱效應(yīng)，因此在加工的過(guò)程中材料的結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生不利的損傷．以上的激光加工微通道的方法屬于間接加

3、工，不會(huì)給被加工的材料帶來(lái)明顯的物理?yè)p傷?；瘜W(xué)制造方法中有模塑法、壓印法、軟刻蝕、粉蝕加工、犧牲層技術(shù)等等。 本文研究用激光誘導(dǎo)等離子體加工法(LIP)在高純度的石英基片上加工微米量級(jí)通道的技術(shù)。實(shí)驗(yàn)方法就是先對(duì)石英表面進(jìn)行處理，然后以高能量密度的激光束聚交在材料表面，使之氣化形成等離子體，不斷調(diào)整升降臺(tái)，維持等離子體加工的狀態(tài)；入射激光束使等離子體與石英加工面緊密接觸，石英材料不斷被氣化形成等離子體，從而形成微型通道。通過(guò)研究