ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ತಯಾರಿಕೆ-ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು

ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ದಶಕಗಳಿಂದಲೂ ಇದ್ದರೂ, ಕಳೆದ ಎರಡು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆದಿವೆ. 2019 ರಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್‌ನ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಮೌಲ್ಯಲೇಸರ್ ವಸ್ತುಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು US$460 ಮಿಲಿಯನ್ ಆಗಿದ್ದು, ಸಂಯುಕ್ತ ವಾರ್ಷಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ದರ 13%. ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ರಿಪೇರಿ ಹಾಗೂ ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳಂತಹ ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಸಿಂಗ್, ಗ್ಲಾಸ್ ಕಟಿಂಗ್/ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್ ಮತ್ತು (ಇಂಡಿಯಮ್ ಟಿನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್) ITO ಫಿಲ್ಮ್ ತೆಗೆಯುವಿಕೆ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಪಿಸ್ಟನ್ ಟೆಕ್ಸ್ಚರಿಂಗ್, ಕರೋನರಿ ಸ್ಟೆಂಟ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆ ಸೇರಿವೆ.

01 ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಫೋಟೋಮಾಸ್ಕ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ದುರಸ್ತಿ

ವಸ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. 1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಮಾಸ್ಕ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್‌ನ ಅನ್ವಯವನ್ನು IBM ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಲೋಹದ ಸ್ಪ್ಲಾಟರ್ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಹಾನಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಮುಖವಾಡಗಳು ಯಾವುದೇ ಲೋಹದ ಸ್ಪ್ಲಾಟರ್, ಗಾಜಿನ ಹಾನಿ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅನುಕೂಲಗಳು. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು (ICs) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. IC ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು 30 ಮುಖವಾಡಗಳು ಬೇಕಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು $100,000 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬಹುದು. ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು 150nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ರೇಖೆಗಳು ಮತ್ತು ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 1. ಫೋಟೋಮಾಸ್ಕ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ದುರಸ್ತಿ

ಚಿತ್ರ 2. ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಗಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಮುಖವಾಡ ಮಾದರಿಗಳ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.

02 ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಡೈಸಿಂಗ್ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಡೈಸಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕತ್ತರಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಕ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ (ಉದಾ. ದಪ್ಪ < 150 μm) ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಅನೇಕ ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ (100-200μm), ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಬಹು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಲೇಸರ್ ಗ್ರೂವಿಂಗ್, ನಂತರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಅಥವಾ ಸ್ಟೆಲ್ತ್ ಕಟಿಂಗ್ (ಅಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್ ಒಳಗೆ ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣ) ನಂತರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಟೇಪ್ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ. ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಗಂಟೆಗೆ 15 ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಗಂಟೆಗೆ 23 ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು.

03 ಉಪಭೋಗ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಗಾಜು ಕತ್ತರಿಸುವುದು/ಬರವಣಿಗೆ

ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಟಚ್ ಸ್ಕ್ರೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಕನ್ನಡಕಗಳು ತೆಳುವಾಗುತ್ತಿವೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರಗಳು ವಕ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಳಪೆ ಕಟ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಈ ಗಾಜಿನ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳನ್ನು 3-4 ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ 700 μm ದಪ್ಪದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಗಾಜನ್ನು ಹದಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಸ್ಥಳೀಯ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಮುರಿಯಬಹುದು. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಈ ಕನ್ನಡಕಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮ ಅಂಚಿನ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಕತ್ತರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಫ್ಲಾಟ್ ಪ್ಯಾನಲ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಗಾಜಿನ ಹಾಳೆಯ ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು, ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ಗಾಜಿನ ಒಳಭಾಗವನ್ನು ಸ್ಕ್ರಾಚಿಂಗ್ ಮಾಡಬಹುದು. ನಂತರ ಸ್ಕೋರ್ ಮಾಡಿದ ಮಾದರಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗಾಜನ್ನು ಒಡೆಯಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 3. ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಗ್ಲಾಸ್ ವಿಶೇಷ ಆಕಾರದ ಕತ್ತರಿಸುವುದು

04 ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪಿಸ್ಟನ್ ಟೆಕಶ್ಚರ್ಗಳು

ಹಗುರವಾದ ಕಾರು ಎಂಜಿನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವು ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣದಷ್ಟು ಉಡುಗೆ-ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಕಾರ್ ಪಿಸ್ಟನ್ ಟೆಕ್ಸ್ಚರ್‌ಗಳ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು 25% ವರೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಕಂಡುಕೊಂಡಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳು ಮತ್ತು ತೈಲವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 4. ಎಂಜಿನ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಎಂಜಿನ್ ಪಿಸ್ಟನ್‌ಗಳ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ

05 ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಕೊರೊನರಿ ಸ್ಟೆಂಟ್ ತಯಾರಿಕೆ

ಲಕ್ಷಾಂತರ ಪರಿಧಮನಿಯ ಸ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ದೇಹದ ಪರಿಧಮನಿಯ ಅಪಧಮನಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಕ್ತ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ನಾಳಗಳಿಗೆ ಹರಿಯಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಜೀವಗಳನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಧಮನಿಯ ಸ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೋಹದಿಂದ (ಉದಾ. ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್, ನಿಕಲ್-ಟೈಟಾನಿಯಂ ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ, ಅಥವಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕೋಬಾಲ್ಟ್-ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ) ತಂತಿ ಜಾಲರಿಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಸ್ಟ್ರಟ್ ಅಗಲ ಸುಮಾರು 100 μm ಆಗಿದೆ. ಲಾಂಗ್-ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಕಟಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಅನುಕೂಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಟ್ ಗುಣಮಟ್ಟ, ಉತ್ತಮ ಮೇಲ್ಮೈ ಮುಕ್ತಾಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

06 ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉದ್ಯಮಕ್ಕಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆ

ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ರೋಗ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಭಾಗಗಳ ಮೈಕ್ರೋ-ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅಂಟಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆಯೇ ಗಾಜಿನಂತಹ ಪಾರದರ್ಶಕ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗೆ 3D ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಒಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಬೃಹತ್ ಗಾಜಿನೊಳಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ನಂತರ ಆರ್ದ್ರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚಿಂಗ್, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಭಗ್ನಾವಶೇಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಒಳಗೆ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅಬ್ಲೇಶನ್. ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಯಂತ್ರ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನ ಹೊದಿಕೆಯಿಂದ ಮುಚ್ಚುವುದು.

ಚಿತ್ರ 6. ಗಾಜಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗೆ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್-ಪ್ರೇರಿತ ಆಯ್ದ ಎಚ್ಚಣೆ.

07 ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ನಳಿಕೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೊರೆಯುವಿಕೆ

ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿನ ಅನೇಕ ಕಂಪನಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹರಿವಿನ ರಂಧ್ರ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಯಂತ್ರದ ಸಮಯದಿಂದಾಗಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಮೈಕ್ರೋಹೋಲ್ ಯಂತ್ರವು ಮೈಕ್ರೋ-EDM ಅನ್ನು ಬದಲಿಸಿದೆ. ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಹೆಡ್ ಮೂಲಕ ಕಿರಣದ ಫೋಕಸ್ ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ಓರೆಯನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ದಹನ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುೀಕರಣ ಅಥವಾ ನುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ (ಉದಾ, ಬ್ಯಾರೆಲ್, ಫ್ಲೇರ್, ಕನ್ವರ್ಜೆನ್ಸ್, ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್). ಕೊರೆಯುವ ಸಮಯವು ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಡ್ರಿಲ್ ದಪ್ಪ 0.2 - 0.5 ಮಿಮೀ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ವ್ಯಾಸ 0.12 - 0.25 ಮಿಮೀ, ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಮೈಕ್ರೋ-EDM ಗಿಂತ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಡ್ರಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮೂರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಥ್ರೂ-ಪೈಲಟ್ ರಂಧ್ರಗಳ ರಫಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫಿನಿಶಿಂಗ್ ಸೇರಿವೆ. ಬೋರ್‌ಹೋಲ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಸಹಾಯಕ ಅನಿಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 7. ಡೀಸೆಲ್ ಎಂಜಿನ್ ಇಂಜೆಕ್ಟರ್‌ಗಾಗಿ ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಟೇಪರ್ ಹೋಲ್‌ನ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಹೈ-ನಿಖರ ಸಂಸ್ಕರಣೆ

08 ಅತಿ ವೇಗದ ಲೇಸರ್ ಟೆಕ್ಸ್ಚರಿಂಗ್

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಯಂತ್ರದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ವಸ್ತು ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಮೈಕ್ರೋಮ್ಯಾಚಿನಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕ್ರಮೇಣ ಸಂಶೋಧಕರ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಕಡಿಮೆ ಹಾನಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಸ್ತು ಹಾನಿ ಕೂಡ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಬ್ಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಮಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಅಬ್ಲೇಟೆಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಶೇಷ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆಯು ಲೇಸರ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವಾಗ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ರಚನೆಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಹ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ರಚನೆಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಮುಖ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮಹತ್ವದೊಂದಿಗೆ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಧಾನವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿನ್ಯಾಸದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ತೇವಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಮೇಲ್ಮೈ ಘರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಲೇಪನ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.

ಚಿತ್ರ 8. ಲೇಸರ್-ತಯಾರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸೂಪರ್ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಸಣ್ಣ ಶಾಖ-ಪೀಡಿತ ವಲಯ, ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರತೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಮತ್ತು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ರಚನೆಯ ತಯಾರಿಕೆ. ವಿಶೇಷ ವಸ್ತುಗಳು, ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಸಾಧನಗಳ ಲೇಸರ್ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಹೊಸ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅನೇಕ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ: ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಲೆನ್ಸ್ ಅರೇಗಳು, ಬಯೋನಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತ ಕಣ್ಣುಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು; ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಮೈಕ್ರೋಹೀಟರ್ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಾನಲ್‌ಗಳಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು; ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಬಹುದು, ಇದು ಪ್ರತಿಫಲನ-ವಿರೋಧಿ, ಪ್ರತಿಫಲನ-ವಿರೋಧಿ, ಸೂಪರ್-ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್, ಐಸಿಂಗ್-ವಿರೋಧಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ; ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಜೈವಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ, ಜೈವಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಸ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳು, ಕೋಶ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ತಲಾಧಾರಗಳು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಿತ್ರಣದಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಾಲವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಅನ್ವಯಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ವರ್ಷದಿಂದ ವರ್ಷಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿವೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಮೈಕ್ರೋಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ಸ್, ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬಯೋಮೆಡಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯಂತಹ ಕೆಲವು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ದೊಡ್ಡ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. , ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೊ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಹು-ಆಯಾಮದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಇತ್ಯಾದಿ.