The objective of the thesis is to investigate applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for microfabrication and to clarify high repetition rate pulse interaction with metals and silicon.
The ablation threshold and accumulation rate dependence on the laser pulse duration for silicon and metals has been experimentally studied. The model of optimal focus conditions for the maximum ablation rate was developed and experimentally confirmed. The material evaporation rate decreases duo to plasma screening for high pulse energies.
Various pulse length lasers have been used for cutting and drilling of silicon.
In this work key properties of laser radiation, radiation absorption, ablation and plasma formation are discussed. Surface spectroscopy methods have shown that laser cutting of silicon in the air leads to the cut surface doping with carbon atoms up to 5 µm depth from carbon dioxide in the atmosphere, and the resulting silicon carbide influences the laser cut quality.
Testing of applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for the production of complex shapes, relationships between surface roughness and process parameters were determined. Heat abstraction from the workpiece, during laser cutting of stents from nitinol, limits the potential use of the average laser power and the effective cutting speed
The silver and gold picosecond laser ablation in the liquid medium generates a narrow size distribution of nanoparticles, which form a stable... [to full text] / Disertacijos tikslas yra ištirti didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinių lazerių pritaikomumą medžiagų mikroapdirbimui, bei išaiškinti tokių lazerių spinduliuotės sąveikos su metalais ir siliciu ypatybes. Eksperimentiškai buvo ištirta abliacijos slenksčio ir akumuliacijos koeficiento priklausomybė nuo lazerio impulso trukmės siliciui ir metalams. Sukurtas ir eksperimentiškai patvirtintas modelis optimalioms fokusavimo sąlygoms surasti, siekiant maksimalios abliacijos spartos. Didelei impulso energijai, medžiagos nugarinimo efektyvumas mažėja dėl ekranuojančio plazmos poveikio. Įvairių impulso trukmių lazeriai buvo panaudoti silicio gręžimui bei pjovimui. Paviršiaus spektroskopijos metodais, nustatyta, kad pjovimo metu silicis yra legiruojamas anglimi iki 5 µm gylio iš atmosferoje esančio anglies dvideginio, o susidariusi silicio karbido fazė įtakoja lazerinio pjovimo kokybę silicio bandinio gylyje. Taikant didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinius lazerius sudėtingos formos detalių gamybai, rasti sąryšiai tarp paviršiaus šiurkštumo bei proceso parametrų. Pjaunant lazeriu stentus iš Nitinolio, šilumos nukreipimas nuo ruošinio riboja galimą panaudoti lazerio vidutinę galią ir tuo pačiu pasiekiamą efektyvųjį pjovimo greitį; Vykdant sidabro ir aukso abliaciją pikosekundiniu lazeriu skystyje, generuojamos siauro dydžių skirstinio nanodalelės, kurios sudaro stabilius koloidinius tirpalus.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LABT_ETD/oai:elaba.lt:LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110324_161348-78636 |
| Date | 24 March 2011 |
| Creators | Brikas, Marijus |
| Contributors | Smilgevičius, Valerijus, Krotkus, Arūnas, Šatkovskis, Eugenijus, Vaišnoras, Rimantas, Kašalynas, Irmantas, Tamulevičius, Sigitas, Petruškevičius, Raimondas, Račiukaitis, Gediminas, Vilnius University |
| Publisher | Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), Vilnius University |
| Source Sets | Lithuanian ETD submission system |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Doctoral thesis |
| Format | application/pdf |
| Source | http://vddb.laba.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110324_161348-78636 |
| Rights | Unrestricted |
Page generated in 0.0026 seconds