Способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей
Научная библиотека 13.03.2016 Комментарии к записи Способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей отключеныВейко В.П., Шахно Е.А., Позднякова А.Н. // Владелец патента: Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
Публикация: 2005.11.10
Реферат
Способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей для повышения качества облучение поверхности производят пространственно-модулированным пучком лазерного излучения. 2 ил.
Формула изобретения
Способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей, включающий нанесение слоя жидкости на поверхность, облучение поверхности импульсным лазерным излучением, отличающийся тем, что облучение поверхности производят пространственно-модулированном пучком лазерного излучения, причем расстояние между максимумами интенсивности пространственно-модулированного пучка составляет
где τ — длительность минимумами лазерного излучения, α — наибольшее значение температуропроводности из двух величин: температуропроводности облучаемого материала и температуропроводности жидкости.
Описание
Изобретение относится к области лазерной обработки материалов и может быть использовано в приборостроении, чистке оптических и электрических элементов.
Известен способ ультразвуковой очистки твердых поверхностей (I.P.Maragopoulos, C.J.Martin and J.S.M.Hutchison. Measurement of field distribution in ultrasonic cleaming baths: implications for cleaming efficiency. 15 August 1995, p.1897-19080), заключающийся в удалении частиц с твердой поверхности под действием ультразвука. Однако нижний предел размера удаляемых частиц составляет около 0.5 мкм. Нет защиты от дополнительного загрязнения и повреждения обрабатываемой поверхности.
Известны способы лазерной очистки твердых поверхностей, например, способ сухой лазерной очистки (М.Н.Hong, T.C.Chong, Laser removal of particles from solid surfaces. Riken Review, January 2001, p.64). Он связан с импульсным облучением обрабатываемой поверхности лазерным излучением, это влечет за собой быстрое тепловое расширение подложки и/или загрязняющих частиц, которое приводит к удалению частиц с твердой поверхности. Однако при сухой лазерной очистке на очищенной поверхности в местах, где частицы были удалены, наблюдается повреждение поверхности: образование углублений, которое объясняется как результат локальной абляции подложки.
Известен способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей (М.Mosbacher, V.Dobler, P.Leiderer. Universal threhold for the steam laser cleaning of submicron spherical particles from silicon. Appl. Phys., A 70, 2000, p.669-672), включающий нанесение слоя жидкости на поверхность и облучение ее импульсным лазерным излучением, вызывающим кипение жидкости и удаление ее с поверхности вместе с загрязняющими частицами.
Этот способ по совокупности признаков является наиболее близким к предлагаемому изобретению и выбран авторами за прототип.
Упомянутый способ-прототип не позволяет повысить площадь очищаемой поверхности.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа, позволяющего увеличить площадь очищаемой поверхности при одновременном уменьшении плотности мощности лазерного излучения.
Указанная задача решается при осуществлении изобретения за счет достижения температуры кипения жидкости только в максимумах распределения интенсивности лазерного излучения.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе влажной лазерной очистки поверхности, включающем нанесение слоя жидкости на поверхность и облучение ее импульсным лазерным излучением, вызывающем кипение жидкости и удаление ее с поверхности вместе с загрязняющими частицами, производят облучение поверхности пространственно-модулированным пучком лазерного излучения. При этом расстояние между максимумами и минимумами интенсивности прстранственно-модулированного пучка должно составлять величину.
Полное содержание документа: https://yandex.ru/patents/doc/RU2263567C1_20051110
Известен способ ультразвуковой очистки твердых поверхностей (I.P.Maragopoulos, C.J.Martin and J.S.M.Hutchison. Measurement of field distribution in ultrasonic cleaming baths: implications for cleaming efficiency. 15 August 1995, p.1897-19080), заключающийся в удалении частиц с твердой поверхности под действием ультразвука. Однако нижний предел размера удаляемых частиц составляет около 0.5 мкм. Нет защиты от дополнительного загрязнения и повреждения обрабатываемой поверхности.
Известны способы лазерной очистки твердых поверхностей, например, способ сухой лазерной очистки (М.Н.Hong, T.C.Chong, Laser removal of particles from solid surfaces. Riken Review, January 2001, p.64). Он связан с импульсным облучением обрабатываемой поверхности лазерным излучением, это влечет за собой быстрое тепловое расширение подложки и/или загрязняющих частиц, которое приводит к удалению частиц с твердой поверхности. Однако при сухой лазерной очистке на очищенной поверхности в местах, где частицы были удалены, наблюдается повреждение поверхности: образование углублений, которое объясняется как результат локальной абляции подложки.
Известен способ влажной лазерной очистки твердых поверхностей (М.Mosbacher, V.Dobler, P.Leiderer. Universal threhold for the steam laser cleaning of submicron spherical particles from silicon. Appl. Phys., A 70, 2000, p.669-672), включающий нанесение слоя жидкости на поверхность и облучение ее импульсным лазерным излучением, вызывающим кипение жидкости и удаление ее с поверхности вместе с загрязняющими частицами.
Этот способ по совокупности признаков является наиболее близким к предлагаемому изобретению и выбран авторами за прототип.
Упомянутый способ-прототип не позволяет повысить площадь очищаемой поверхности.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа, позволяющего увеличить площадь очищаемой поверхности при одновременном уменьшении плотности мощности лазерного излучения.
Указанная задача решается при осуществлении изобретения за счет достижения температуры кипения жидкости только в максимумах распределения интенсивности лазерного излучения.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе влажной лазерной очистки поверхности, включающем нанесение слоя жидкости на поверхность и облучение ее импульсным лазерным излучением, вызывающем кипение жидкости и удаление ее с поверхности вместе с загрязняющими частицами, производят облучение поверхности пространственно-модулированным пучком лазерного излучения. При этом расстояние между максимумами и минимумами интенсивности прстранственно-модулированного пучка должно составлять величину.
Полное содержание документа: https://yandex.ru/patents/doc/RU2263567C1_20051110
