Kiến thức chuyên môn

Nguyên tắc làm sạch bằng laser

2021-12-17
Vào giữa những năm 1980, Beklemyshev, Allrn và các nhà khoa học khác đã kết hợp công nghệ laser và công nghệ làm sạch cho nhu cầu công việc thực tế và tiến hành các nghiên cứu liên quan. Từ đó, khái niệm kỹ thuật làm sạch bằng laser (Laser Cleanning) ra đời. Ai cũng biết rằng mối quan hệ giữa chất ô nhiễm và chất nền Lực liên kết được chia thành liên kết cộng hóa trị, lưỡng cực kép, hoạt động mao quản và lực van der Waals. Nếu lực này có thể được khắc phục hoặc tiêu diệt, thì hiệu quả khử nhiễm sẽ đạt được.
Làm sạch bằng laser là sử dụng chùm tia laser có đặc điểm là mật độ năng lượng lớn, có thể điều khiển được hướng và khả năng hội tụ mạnh, do đó lực liên kết giữa chất ô nhiễm và chất nền bị phá hủy hoặc chất ô nhiễm được hóa hơi trực tiếp để khử nhiễm và làm giảm chất ô nhiễm. Cường độ liên kết với ma trận, và sau đó đạt được hiệu quả làm sạch bề mặt của phôi. Khi các chất bẩn trên bề mặt của phôi hấp thụ năng lượng của tia laser, chúng sẽ nhanh chóng hóa hơi hoặc ngay lập tức nở ra sau khi được nung nóng để thắng lực giữa các chất bẩn và bề mặt của chất nền. Do năng lượng đốt nóng tăng lên, các hạt chất gây ô nhiễm dao động và rơi ra khỏi bề mặt của chất nền.
Toàn bộ quá trình làm sạch bằng laser được chia thành 4 giai đoạn, đó là hóa hơi và phân hủy bằng laser, tách tia laser, giãn nở nhiệt của các hạt ô nhiễm, rung bề mặt chất nền và tách chất ô nhiễm. Tất nhiên, khi áp dụng công nghệ làm sạch bằng laser, bạn cũng cần lưu ý đến ngưỡng làm sạch bằng tia laser của đối tượng cần làm sạch, đồng thời lựa chọn bước sóng laser phù hợp để đạt hiệu quả làm sạch tốt nhất. Làm sạch bằng laser có thể thay đổi cấu trúc hạt và định hướng của bề mặt nền mà không làm hỏng bề mặt của chất nền, đồng thời cũng có thể kiểm soát độ nhám bề mặt của chất nền, do đó nâng cao hiệu suất tổng thể của bề mặt chất nền. Hiệu quả làm sạch chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như đặc tính của chùm tia, các thông số vật lý của nền và vật liệu chất bẩn, và khả năng chất bẩn hấp thụ năng lượng của chùm tia.
Hiện nay, công nghệ làm sạch bằng laser bao gồm 3 phương pháp làm sạch: công nghệ làm sạch bằng laser khô, công nghệ làm sạch bằng laser ướt và công nghệ sóng xung kích laser plasma.
1. Làm sạch bằng laser khô có nghĩa là tia laser xung được chiếu trực tiếp để làm sạch phôi, để chất nền hoặc chất bẩn bề mặt hấp thụ năng lượng và nhiệt độ tăng lên, dẫn đến giãn nở nhiệt hoặc rung động nhiệt của chất nền, do đó tách hai chất này ra. Phương pháp này có thể được chia thành hai tình huống: một là các chất bẩn trên bề mặt hấp thụ tia laser để giãn nở; còn lại là chất nền hấp thụ tia laser để tạo ra rung động nhiệt.
2. Làm sạch bằng laser ướt là phủ trước một lớp màng lỏng lên bề mặt trước khi chiếu tia laser xung vào phôi. Dưới tác dụng của tia laze, nhiệt độ của màng chất lỏng tăng lên nhanh chóng và hóa hơi. Sóng xung kích được tạo ra tại thời điểm hóa hơi, tác động lên các hạt ô nhiễm. , Làm cho nó rơi ra khỏi lớp nền. Phương pháp này yêu cầu chất nền và màng lỏng không thể phản ứng, do đó phạm vi ứng dụng của vật liệu bị hạn chế.
3. Sóng xung kích plasma laser là sóng xung kích plasma hình cầu được tạo ra bằng cách phá vỡ môi trường không khí trong quá trình chiếu xạ laser. Sóng xung kích tác động lên bề mặt giá thể được rửa sạch và giải phóng năng lượng để loại bỏ các chất ô nhiễm; tia laser không tác động lên bề mặt nền nên không gây hư hỏng bề mặt nền. Công nghệ làm sạch bằng sóng xung kích laser plasma hiện có thể làm sạch các chất bẩn dạng hạt với kích thước hạt hàng chục nanomet, và không có giới hạn về bước sóng laser.
Trong thực tế sản xuất, các phương pháp kiểm tra khác nhau và các thông số liên quan cần được lựa chọn cụ thể tùy theo nhu cầu để có được phôi làm sạch chất lượng cao. Trong quy trình làm sạch bằng laser, hiệu quả làm sạch bề mặt và đánh giá chất lượng là những thước đo quan trọng để xác định chất lượng của công nghệ làm sạch bằng laser.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept