എന്താണ് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ?

നിര്വചനം

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ എന്നത് ഒരു തരം അൾട്രാ-ഇന്റൻസ് അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസ്ഡ് ലേസറാണ്, ഇത് പൾസ് വീതി പിക്കോ2 ലെവലിൽ (10-12 സെക്കൻഡ്) കുറവോ അതിൽ കൂടുതലോ ഉള്ളതാണ്, ഇത് ഊർജ്ജ ഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗരൂപത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ നിർവചനം "അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പ്രതിഭാസങ്ങളുമായി" ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ദ്രവ്യത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മ വ്യവസ്ഥയിൽ വേഗത്തിൽ മാറുന്ന ഒരു ഭൗതിക, രാസ അല്ലെങ്കിൽ ജൈവ പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസത്തെയാണ് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പ്രതിഭാസം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ആറ്റോമിക്, മോളിക്യുലാർ സിസ്റ്റത്തിൽ, ആറ്റങ്ങളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും ചലനത്തിന്റെ സമയ സ്കെയിൽ പിക്കോസെക്കൻഡുകൾ മുതൽ ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകൾ വരെയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, തന്മാത്രാ ഭ്രമണ കാലയളവ് പിക്കോസെക്കൻഡുകളുടെ ക്രമത്തിലാണ്, വൈബ്രേഷൻ കാലയളവ് ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളുടെ ക്രമത്തിലാണ്. ലേസർ പൾസ് വീതി പിക്കോ2nd അല്ലെങ്കിൽ ഫെംറ്റോസെക്കൻഡുകളുടെ നിലവാരത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, തന്മാത്രകളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള താപ ചലനത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ഇതിന് വലിയതോതിൽ ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും (തന്മാത്രകളുടെ താപ ചലനം ദ്രവ്യത്തിന്റെ താപനിലയുടെ സൂക്ഷ്മ സത്തയാണ്), കൂടാതെ മെറ്റീരിയൽ തന്മാത്രാ വൈബ്രേഷന്റെ സമയ സ്കെയിലിലാണ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നത്. സ്വാധീനം, അതിനാൽ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുമ്പോൾ, താപ പ്രഭാവം വളരെയധികം കുറയുന്നു.

തരത്തിലുള്ളവ

ലേസറുകൾക്ക് നിരവധി വർഗ്ഗീകരണ രീതികളുണ്ട്, അവയിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന 4 വർഗ്ഗീകരണ രീതികളുണ്ട്, അവയിൽ പ്രവർത്തന പദാർത്ഥം അനുസരിച്ചുള്ള വർഗ്ഗീകരണം, ഊർജ്ജ ഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗരൂപം അനുസരിച്ചുള്ള വർഗ്ഗീകരണം (പ്രവർത്തന രീതി), ഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗദൈർഘ്യം അനുസരിച്ചുള്ള വർഗ്ഗീകരണം (നിറം), പവർ അനുസരിച്ചുള്ള വർഗ്ഗീകരണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

അവയിൽ, ഊർജ്ജ ഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗരൂപം അനുസരിച്ച്, ലേസറുകളെ തുടർച്ചയായ ലേസറുകൾ, പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ, ക്വാസി-തുടർച്ചയുള്ള ലേസറുകൾ എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം:

തുടർച്ചയായ ലേസർ

ജോലി സമയങ്ങളിൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഊർജ്ജ തരംഗരൂപങ്ങൾ തുടർച്ചയായി പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു ലേസർ ആണിത്. ഉയർന്ന ശക്തിയാണ് ഇതിന്റെ സവിശേഷത, കൂടാതെ ലോഹ പ്ലേറ്റുകൾ പോലുള്ള വലിയ അളവും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവുമുള്ള വസ്തുക്കൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.

പൾസ്ഡ് ലേസർ

ഇത് പൾസുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. പൾസ് വീതി അനുസരിച്ച്, ഇതിനെ മില്ലി2nd ലേസറുകൾ, മൈക്രോ2nd ലേസറുകൾ, നാനോ2nd ഷട്ട്ഡൗൺ ഉപകരണങ്ങൾ, പിക്കോ2nd ലേസറുകൾ, ഫെംടോ2nd ലേസറുകൾ, അറ്റോ2nd ലേസറുകൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം; ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു പൾസ് ലേസർ ആണെങ്കിൽ ഔട്ട്പുട്ട് ലേസറിന്റെ പൾസ് വീതി 1-1000ns നും ഇടയിലാണ്, അതിനെ നമ്മൾ നാനോ2nd ലേസറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അങ്ങനെ പലതും. നമ്മൾ പിക്കോ2nd ലേസറുകൾ, ഫെംടോ2nd ലേസറുകൾ, അറ്റോ2nd ലേസറുകൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പൾസ്ഡ് ലേസറിന്റെ ശക്തി തുടർച്ചയായ ലേസറിനേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, പക്ഷേ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത തുടർച്ചയായ ലേസറിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, പൊതുവേ, പൾസ് വീതി കുറയുന്തോറും പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത വർദ്ധിക്കും.

ക്വാസി-സിഡബ്ല്യു ലേസർ

ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിനുള്ളിൽ താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ലേസർ ആവർത്തിച്ച് ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും, കൂടാതെ ഇത് സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഒരു പൾസ് ലേസർ കൂടിയാണ്.

മുകളിലുള്ള 3 ലേസറുകളുടെ ഊർജ്ജ ഔട്ട്പുട്ട് തരംഗരൂപങ്ങളെ "ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ" എന്ന പാരാമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ചും വിവരിക്കാം. ഒരു ലേസറിന്, പൾസ് സൈക്കിളിനുള്ളിലെ ആകെ സമയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലേസർ ഊർജ്ജ ഔട്ട്പുട്ടിന്റെ സമയത്തിന്റെ അനുപാതമായി ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ വ്യാഖ്യാനിക്കാം.

CW ലേസർ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ (=1) > ക്വാസി-CW ലേസർ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ > പൾസ്ഡ് ലേസർ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ. സാധാരണയായി, പൾസ്ഡ് ലേസറിന്റെ പൾസ് വീതി കുറയുന്തോറും ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ കുറയും.

മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ് മേഖലയിൽ, പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ തുടക്കത്തിൽ തുടർച്ചയായ ലേസറുകളുടെ ഒരു പരിവർത്തന ഉൽപ്പന്നമായിരുന്നു. കോർ ഘടകങ്ങളുടെ ബെയറിംഗ് ശേഷി, പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നിലവാരം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനം കാരണം തുടർച്ചയായ ലേസറുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കില്ല എന്നതിനാലാണിത്, കൂടാതെ മെറ്റീരിയൽ ദ്രവണാങ്കത്തിലേക്ക് ചൂടാക്കാൻ കഴിയില്ല. മുകളിൽ പറഞ്ഞ കാര്യങ്ങൾ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നു. ലേസറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഊർജ്ജം ഒരൊറ്റ പൾസിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കാൻ ചില സാങ്കേതിക മാർഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ലേസറിന്റെ മൊത്തം പവർ മാറുന്നില്ലെങ്കിലും, പൾസിന്റെ സമയത്തെ തൽക്ഷണ പവർ വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ആവശ്യകതകളെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്നു. പിന്നീട്, തുടർച്ചയായ ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ ക്രമേണ പക്വത പ്രാപിച്ചു, പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യതയിൽ പൾസ്ഡ് ലേസറിന് വലിയ നേട്ടമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. മെറ്റീരിയലുകളിൽ പൾസ്ഡ് ലേസറിന്റെ താപ പ്രഭാവം ചെറുതായതിനാലും, ലേസർ പൾസ് വീതി കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച്, താപ പ്രഭാവം ചെറുതാകുന്നതിനാലും, പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത മെറ്റീരിയലിന്റെ അരികിൽ സുഗമമാകുന്നതിനാലും, അനുബന്ധ മെഷീനിംഗ് കൃത്യത കൂടുതലായതിനാലുമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്.

ഘടകങ്ങൾ

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ 2 പ്രധാന ആവശ്യങ്ങൾ: ഉയർന്ന സ്ഥിരതയുള്ള അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസും ഉയർന്ന പൾസ് എനർജിയും. സാധാരണയായി, മോഡ്-ലോക്കിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസുകൾ ലഭിക്കും, കൂടാതെ CPA ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന പൾസ് എനർജി ലഭിക്കും. ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ ഓസിലേറ്ററുകൾ, സ്ട്രെച്ചറുകൾ, ആംപ്ലിഫയറുകൾ, കംപ്രസ്സറുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. അവയിൽ, ഓസിലേറ്ററും ആംപ്ലിഫയർ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഏറ്റവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളവയാണ്, കൂടാതെ അവ ഒരു അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ നിർമ്മാണ കമ്പനിയുടെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയുമാണ്.

ഓസിലേറ്റർ

ഓസിലേറ്ററിൽ, മോഡ്-ലോക്കിംഗ് ടെക്നിക് ഉപയോഗിച്ചാണ് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ പൾസുകൾ ലഭിക്കുന്നത്.

സ്ട്രെച്ചർ

സ്ട്രെച്ചർ ഫെംറ്റോ2-ാം വിത്ത് പൾസുകളെ വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിൽ കാലക്രമേണ അകറ്റി നിർത്തുന്നു.

ആംപ്ലിഫയർ

ഈ നീട്ടിയ പൾസിനെ പൂർണ്ണമായും ഊർജ്ജസ്വലമാക്കാൻ ഒരു ചിർപ്പ്ഡ് ആംപ്ലിഫയർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കംപ്രസ്സർ

കംപ്രസ്സർ വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളുടെ ആംപ്ലിഫൈഡ് സ്പെക്ട്രയെ ഒരുമിച്ച് കൊണ്ടുവന്ന് അവയെ ഫെംടോ2nd വീതിയിലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു, അങ്ങനെ വളരെ ഉയർന്ന തൽക്ഷണ ശക്തിയുള്ള ഫെംടോ2nd ലേസർ പൾസുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു.

അപ്ലിക്കേഷനുകൾ

നാനോ2nd, milli2nd ലേസറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ശക്തി കുറവാണെങ്കിലും, മെറ്റീരിയൽ മോളിക്യുലാർ വൈബ്രേഷനുകളുടെ സമയ സ്കെയിലിൽ ഇത് നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, യഥാർത്ഥ അർത്ഥത്തിൽ ഇത് "കോൾഡ് പ്രോസസ്സിംഗ്" സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നു, അതിനാൽ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു.

വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാരണം, ഉയർന്ന പവർ തുടർച്ചയായ ലേസറുകൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് അല്ലാത്ത പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് ഡൗൺസ്ട്രീം ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളിൽ വലിയ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്:

ഉയർന്ന പവർ തുടർച്ചയായ ലേസറുകൾ (കൂടാതെ ക്വാസി-തുടർച്ചയുള്ള ലേസറുകളും) മുറിക്കുന്നതിനും, സിന്ററിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനും, വെൽഡിംഗ്, ഉപരിതല ക്ലാഡിംഗ്, ഡ്രില്ലിംഗ്, 3D ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ പ്രിന്റിംഗ്.

ലോഹമല്ലാത്ത വസ്തുക്കളുടെ അടയാളപ്പെടുത്തൽ, സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ സംസ്കരണം, എന്നിവയ്ക്കായി നോൺ-അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൃത്യതയുള്ള കൊത്തുപണി ലോഹ പ്രതലങ്ങളുടെ വൃത്തിയാക്കൽ, ലോഹങ്ങളുടെ കൃത്യതയുള്ള വെൽഡിംഗ്, ലോഹങ്ങളുടെ മൈക്രോമാച്ചിംഗ്.

ഗ്ലാസ്, പിഇടി, സഫയർ തുടങ്ങിയ സുതാര്യമായ വസ്തുക്കളും കടുപ്പമുള്ളതും പൊട്ടുന്നതുമായ വസ്തുക്കളും മുറിക്കുന്നതിനും വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൃത്യമായ അടയാളപ്പെടുത്തൽ, നേത്ര ശസ്ത്രക്രിയ, സൂക്ഷ്മ പാസിവേഷൻ, വസ്തുക്കളുടെ കൊത്തുപണി.

ഉപയോഗത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന പവർ ഉള്ള CW ലേസറുകൾക്കും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്കും പരസ്പര പകരക്കാരന്റെ ബന്ധമൊന്നുമില്ല. അവ അച്ചുതണ്ടുകളും ട്വീസറുകളും പോലെയാണ്, അവയുടെ വലുപ്പങ്ങൾക്ക് അതിന്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് അല്ലാത്ത പൾസ്ഡ് ലേസറുകളുടെ ഡൗൺസ്ട്രീം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് തുടർച്ചയായ ലേസറുകളുമായും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുമായും ചില ഓവർലാപ്പുകൾ ഉണ്ട്. യഥാർത്ഥ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഒരേ ആപ്ലിക്കേഷനിൽ, അതിന്റെ ശക്തി തുടർച്ചയായ ലേസറുകളുടെ അത്ര മികച്ചതല്ല, കൂടാതെ അതിന്റെ കൃത്യത അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ അത്ര മികച്ചതല്ല. ചെലവ് പ്രകടനമാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനം.

പ്രത്യേകിച്ച് നാനോ2nd അൾട്രാവയലറ്റ് ലേസർ, അതിന്റെ പൾസ് വീതി pico2nd ലെവലിൽ എത്തുന്നില്ലെങ്കിലും, മറ്റ് കളർ നാനോ2nd ലേസറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, 3C ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സംസ്കരണത്തിലും നിർമ്മാണത്തിലും ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.ഭാവിയിൽ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ വില കുറയുന്നതിനാൽ, അത് നാനോ2nd അൾട്രാവയലറ്റ് വിപണി കൈവശപ്പെടുത്തിയേക്കാം.

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക് കോൾഡ് പ്രോസസ്സിംഗ് യഥാർത്ഥ അർത്ഥത്തിൽ സാക്ഷാത്കരിക്കാനും കൃത്യതയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗിൽ കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ ഉൽപ്പാദന സാങ്കേതികവിദ്യ ക്രമേണ പക്വത പ്രാപിക്കുമ്പോൾ, ചെലവ് ക്രമേണ കുറയുന്നു. ഭാവിയിൽ, മെഡിക്കൽ ബയോളജി, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, കൺസ്യൂമർ ഇലക്ട്രോണിക്‌സ്, ലൈറ്റിംഗ് ഡിസ്‌പ്ലേ, എനർജി എൻവയോൺമെന്റ്, പ്രിസിഷൻ മെഷിനറി, മറ്റ് ഡൗൺസ്ട്രീം വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

മെഡിക്കൽ കോസ്മെറ്റോളജി

മെഡിക്കൽ നേത്ര ശസ്ത്രക്രിയാ ഉപകരണങ്ങളിലും സൗന്ദര്യവർദ്ധക ഉപകരണങ്ങളിലും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. ഫെംടോ2nd ലേസർ മയോപിയ ശസ്ത്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, വേവ്ഫ്രണ്ട് അബെറേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ശേഷം "റിഫ്രാക്റ്റീവ് സർജറിയിലെ മറ്റൊരു വിപ്ലവം" എന്നറിയപ്പെടുന്നു. മയോപിയ രോഗികളുടെ കണ്ണിന്റെ അച്ചുതണ്ട് സാധാരണ നേത്ര അച്ചുതണ്ടിനേക്കാൾ വലുതാണ്, അതിനാൽ ഐബോൾ റിലാക്സേഷൻ അവസ്ഥയിൽ, കണ്ണിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ റിഫ്രാക്ഷൻ കഴിഞ്ഞുള്ള സമാന്തര പ്രകാശകിരണങ്ങളുടെ ഫോക്കസ് റെറ്റിനയുടെ മുന്നിൽ പതിക്കുന്നു. ഫെംടോ2nd ലേസർ ശസ്ത്രക്രിയയ്ക്ക് അച്ചുതണ്ട് അളവിലുള്ള അധിക പേശികൾ നീക്കം ചെയ്യാനും അച്ചുതണ്ട് ദൂരം സാധാരണ നിലയിലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കാനും കഴിയും. ഉയർന്ന കൃത്യത, ഉയർന്ന സുരക്ഷ, ഉയർന്ന സ്ഥിരത, കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന സമയം, ഉയർന്ന സുഖസൗകര്യങ്ങൾ എന്നിവയാണ് ഫെംടോ2nd ലേസർ ശസ്ത്രക്രിയയുടെ ഗുണങ്ങൾ, കൂടാതെ ഏറ്റവും മുഖ്യധാരാ മയോപിയ ശസ്ത്രക്രിയാ രീതികളിൽ ഒന്നായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.

സൗന്ദര്യത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, പിഗ്മെന്റും നേറ്റീവ് മോളുകളും നീക്കം ചെയ്യാനും, ടാറ്റൂകൾ നീക്കം ചെയ്യാനും, ചർമ്മത്തിന്റെ വാർദ്ധക്യം മെച്ചപ്പെടുത്താനും അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്

ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ കഠിനവും പൊട്ടുന്നതുമായ സുതാര്യമായ മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ്, നേർത്ത ഫിലിം പ്രോസസ്സിംഗ്, കൃത്യത അടയാളപ്പെടുത്തൽ മുതലായവയ്ക്ക് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ അനുയോജ്യമാണ്. മൊബൈൽ ഫോൺ ടെമ്പർഡ് ഗ്ലാസും നീലക്കല്ലും ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് നീലക്കല്ലിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന കടുപ്പമേറിയതും പൊട്ടുന്നതും സുതാര്യവുമായ വസ്തുക്കളാണ്. ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഉയർന്ന പൊട്ടലും കാരണം, പരമ്പരാഗത മെഷീനിംഗ് രീതികളുടെ കാര്യക്ഷമതയും വിളവ് നിരക്കും വളരെ കുറവാണ്; നീലക്കല്ല് ഇപ്പോൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു സ്മാർട്ട് വാച്ചുകൾ, മൊബൈൽ ഫോൺ ക്യാമറ കവറുകൾ, ഫിംഗർപ്രിന്റ് മൊഡ്യൂൾ കവറുകൾ മുതലായവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു; നാനോ2nd അൾട്രാവയലറ്റ് ലേസർ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ എന്നിവയാണ് നിലവിൽ നീലക്കല്ല് മുറിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സാങ്കേതിക മാർഗങ്ങൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറിന്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രഭാവം അൾട്രാഫാസ്റ്റ് നാനോ2nd ലേസറിനേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. കൂടാതെ, ക്യാമറ മൊഡ്യൂളുകളും ഫിംഗർപ്രിന്റ് മൊഡ്യൂളുകളും ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോസസ്സിംഗ് രീതികൾ പ്രധാനമായും നാനോ2nd, പിക്കോ2nd ലേസറുകളാണ്. ഫ്ലെക്സിബിൾ മൊബൈൽ ഫോൺ സ്‌ക്രീനുകൾ (ഫോൾഡബിൾ സ്‌ക്രീനുകൾ) മുറിക്കുന്നതിനും അനുബന്ധ 3D ഭാവിയിൽ ഗ്ലാസ് ഡ്രില്ലിംഗ്, മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളായിരിക്കും.

പാനൽ നിർമ്മാണത്തിലും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക് പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. LCD/OLED നിർമ്മാണ സമയത്ത് OLED പോളറൈസറുകൾ മുറിക്കുന്നതിനും, തൊലി കളയുന്നതിനും, നന്നാക്കുന്നതിനും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

OLED-കൾക്ക്, അതിന്റെ പോളിമർ വസ്തുക്കൾ താപ സ്വാധീനങ്ങളോട് പ്രത്യേകിച്ച് സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. കൂടാതെ, നിലവിൽ നിർമ്മിച്ച സെല്ലുകളുടെ വലുപ്പവും അകലവും വളരെ ചെറുതാണ്, ശേഷിക്കുന്ന പ്രോസസ്സിംഗ് വലുപ്പവും വളരെ ചെറുതാണ്. മുമ്പത്തെപ്പോലെ പരമ്പരാഗത ഡൈ-കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ ഇന്ന് അനുയോജ്യമല്ല. വ്യവസായത്തിന്റെ ഉൽപ്പാദന ആവശ്യങ്ങൾ, ഇപ്പോൾ പ്രത്യേക ആകൃതിയിലുള്ള സ്‌ക്രീനുകൾക്കും സുഷിരങ്ങളുള്ള സ്‌ക്രീനുകൾക്കും ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകളുണ്ട്, അവ പരമ്പരാഗത കരകൗശല വസ്തുക്കളുടെ കഴിവുകൾക്ക് അപ്പുറമാണ്. ഈ രീതിയിൽ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് pico2nd അൾട്രാവയലറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഫെംറ്റോ2nd ലേസറുകൾ, അവയ്ക്ക് ചെറിയ താപ-ബാധിത മേഖലയുണ്ട്, കൂടാതെ കർവ് പ്രോസസ്സിംഗ് പോലുള്ള കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.

മൈക്രോ വെൽഡിംഗ്

ഗ്ലാസ് പോലുള്ള സുതാര്യമായ ഖര മാധ്യമങ്ങൾക്ക്, അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസ് ലേസർ മാധ്യമത്തിൽ വ്യാപിക്കുമ്പോൾ, നോൺ-ലീനിയർ ആഗിരണം, ഉരുകൽ കേടുപാടുകൾ, പ്ലാസ്മ രൂപീകരണം, അബ്ലേഷൻ, ഫൈബർ പ്രചരണം തുടങ്ങിയ വിവിധ പ്രതിഭാസങ്ങൾ സംഭവിക്കും. വ്യത്യസ്ത പവർ ഡെൻസിറ്റികളിലും സമയ സ്കെയിലുകളിലും അൾട്രാഷോർട്ട് പൾസ് ലേസറും ഖര വസ്തുവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന വിവിധ പ്രതിഭാസങ്ങൾ ചിത്രം കാണിക്കുന്നു.

അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസ് ലേസർ മൈക്രോ-വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് പാളി ചേർക്കേണ്ടതില്ല, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന കൃത്യത, മാക്രോസ്കോപ്പിക് തെർമൽ ഇഫക്റ്റ് ഇല്ല, മൈക്രോ-വെൽഡിംഗ് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം താരതമ്യേന അനുയോജ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, ഗ്ലാസ് പോലുള്ള സുതാര്യമായ വസ്തുക്കളുടെ മൈക്രോ-വെൽഡിങ്ങിന് ഇത് വളരെ അനുയോജ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, 70 fs, 250 kHz പൾസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗവേഷകർ എൻഡ് ക്യാപുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ്, മൈക്രോസ്ട്രക്ചേർഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിലേക്ക് വിജയകരമായി വെൽഡ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ഡിസ്പ്ലേ ലൈറ്റിംഗ്

ഡിസ്പ്ലേ ലൈറ്റിംഗ് മേഖലയിൽ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ പ്രയോഗം പ്രധാനമായും എൽഇഡി വേഫറുകളുടെ സ്ക്രൈബിംഗിനെയും കട്ടിംഗിനെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കഠിനവും പൊട്ടുന്നതുമായ വസ്തുക്കൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ അനുയോജ്യമാണെന്നതിന്റെ മറ്റൊരു ഉദാഹരണമാണിത്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗിന് ഉയർന്ന ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ഫ്ലാറ്റ്നെസും എഡ്ജ് ചിപ്പിംഗും ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. കാര്യക്ഷമതയും കൃത്യതയും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് എനർജി

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക് വിശാലമായ പ്രയോഗ ഇടമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, CIGS നേർത്ത ഫിലിം ബാറ്ററികളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾക്ക് യഥാർത്ഥ മെക്കാനിക്കൽ സ്‌ക്രൈബിംഗ് പ്രക്രിയ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനും സ്‌ക്രൈബിംഗിന്റെ ഗുണനിലവാരം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും, പ്രത്യേകിച്ച് P2, P3 സ്‌ക്രൈബിംഗ് ലിങ്കുകൾക്ക്, ഇത് മിക്കവാറും ചിപ്പിംഗും വിള്ളലുകളും അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദവും കൈവരിക്കില്ല.

എയറോസ്പേസ്

ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളുടെ പ്രകടനവും സേവന ജീവിതവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, തുടർന്ന് എഞ്ചിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, എയർ ഫിലിം കൂളിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഇത് എയർ ഫിലിം ഹോൾ പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു. 2018-ൽ, സിയാൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഒപ്റ്റിക്സ് ആൻഡ് മെക്കാനിക്സ് ചൈനയിലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന സിംഗിൾ പൾസ് എനർജി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. 26-വാട്ട് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ-ഗ്രേഡ് ഫെംറ്റോ2nd ഫൈബർ ലേസർ, അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് ലേസർ എക്സ്ട്രീം നിർമ്മാണ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, എയറോ-എഞ്ചിൻ ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളിലെ എയർ ഫിലിം ഹോളുകളുടെ "കോൾഡ് പ്രോസസ്സിംഗിൽ" ഒരു മുന്നേറ്റം കൈവരിച്ചു, ഇത് ആഭ്യന്തര വിടവ് നികത്തി. ഈ പ്രോസസ്സിംഗ് രീതി EDM-നേക്കാൾ പുരോഗമിച്ചതാണ് രീതിയുടെ കൃത്യത കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ വിളവ് നിരക്ക് വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു.

ഫൈബർ-റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗിലും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ മെഷീനിംഗ് കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് എയ്‌റോസ്‌പേസിലും മറ്റ് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള മേഖലകളിലും കാർബൺ ഫൈബർ പോലുള്ള സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ പ്രയോഗം വിപുലീകരിക്കാൻ സഹായിക്കും.

ഗവേഷണ മേഖല

2-ഫോട്ടോൺ പോളിമറൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ (2PP) ഒരു "നാനോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ" ആണ്. 3D പ്രകാശം ഭേദമാക്കുന്ന ദ്രുത പ്രോട്ടോടൈപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സമാനമായ പ്രിന്റിംഗ് രീതി, ഭാവി ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ക്രിസ്റ്റഫർ ബർണറ്റ് വിശ്വസിക്കുന്നത് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരു മുഖ്യധാരാ രൂപമായി മാറിയേക്കാം എന്നാണ്. 3D ഭാവിയിൽ പ്രിന്റിംഗ്. 2-ഫോട്ടോൺ പോളിമറൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തത്വം "ഫെംറ്റോ2nd പൾസ് ലേസർ" ഉപയോഗിച്ച് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് റെസിൻ തിരഞ്ഞെടുത്ത് ക്യൂർ ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഇത് ഫോട്ടോക്യൂറിംഗ് റാപ്പിഡ് പ്രോട്ടോടൈപ്പിംഗ് പോലെ തോന്നുന്നു, വ്യത്യാസം എന്തെന്നാൽ 2-ഫോട്ടോൺ പോളിമറൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ലെയർ കനവും XY ആക്സിസ് റെസല്യൂഷനും 100 nm നും 200 nm നും ഇടയിലാണ്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, 2PP 3D പരമ്പരാഗത ലൈറ്റ്-ക്യൂറിംഗ് മോൾഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയേക്കാൾ നൂറുകണക്കിന് മടങ്ങ് കൃത്യമാണ് പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ, കൂടാതെ അച്ചടിച്ച വസ്തുക്കൾ ബാക്ടീരിയയേക്കാൾ ചെറുതാണ്.

നിലവിൽ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ വില ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന ചെലവേറിയതാണ്. വ്യവസായത്തിലെ ഒരു പയനിയർ എന്ന നിലയിൽ, STYLEസി‌എൻ‌സി അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ ഇതിനകം തന്നെ നിർമ്മിക്കുകയും മികച്ച വിപണി പ്രതികരണം നേടുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള OLED മൊഡ്യൂളുകൾക്കായുള്ള ലേസർ പ്രിസിഷൻ കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് (പിക്കോസെക്കൻഡ്/ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ്) ലേസർ മാർക്കിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, പിക്കോ2nd ഇൻഫ്രാറെഡ് ഡിസ്പ്ലേ സ്ക്രീനുകൾക്കുള്ള ഗ്ലാസ് ചാംഫെറിംഗ് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, പിക്കോ2nd ഇൻഫ്രാറെഡ് ഗ്ലാസ് വേഫറുകൾ എന്നിവ ലേസർ കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, എൽഇഡി ഓട്ടോമാറ്റിക് ഇൻവിസിബിൾ ഡൈസിംഗ് മെഷീൻ, സെമികണ്ടക്ടർ വേഫർ എന്നിവ പുറത്തിറക്കിയിട്ടുണ്ട്. ലേസർ കട്ടിംഗ് യന്ത്രം, ഫിംഗർപ്രിന്റ് ഐഡന്റിഫിക്കേഷൻ മൊഡ്യൂളുകൾക്കുള്ള ഗ്ലാസ് കവർ കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ ഡിസ്പ്ലേ മാസ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈനുകൾ, അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് ലേസർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര.

ഗുണവും ദോഷവും

ആരേലും

ലേസർ മേഖലയിലെ പ്രധാന വികസന ദിശകളിൽ ഒന്നാണ് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ. വളർന്നുവരുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന നിലയിൽ, പ്രിസിഷൻ മൈക്രോമാച്ചിംഗിൽ ഇതിന് കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ സൃഷ്ടിക്കുന്ന അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസ് വളരെ കുറഞ്ഞ സമയത്തേക്ക് മെറ്റീരിയലുമായി ഇടപഴകുകയും ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളിലേക്ക് ചൂട് കൊണ്ടുവരികയുമില്ല, അതിനാൽ അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗിനെ കോൾഡ് പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. കാരണം, ലേസർ പൾസ് വീതി പിക്കോ2 അല്ലെങ്കിൽ ഫെംടോ2 ലെവലിൽ എത്തുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ താപ ചലനത്തിലെ സ്വാധീനം വലിയ അളവിൽ ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും, അതിന്റെ ഫലമായി താപ സ്വാധീനം കുറയും.

ഉദാഹരണത്തിന്, സൂക്ഷിച്ചു വച്ച മുട്ടകൾ മൂർച്ചയുള്ള അടുക്കള കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കുമ്പോൾ, സൂക്ഷിച്ചു വച്ച മുട്ടകൾ നേർത്ത കഷ്ണങ്ങളാക്കി മുറിക്കാറുണ്ട്. വളരെ പെട്ടെന്ന് മുറിക്കാൻ കഴിയുന്ന, പ്രത്യേകിച്ച് മൂർച്ചയുള്ള കത്തിയുടെ അരികുള്ള ഒരു മുറിക്കൽ രീതി നിങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, സൂക്ഷിച്ചു വച്ച മുട്ടകൾ തുല്യമായും മനോഹരമായും മുറിക്കും. അതാണ് സൂപ്പർ ഫാസ്റ്റായിരിക്കുന്നതിന്റെ ഗുണം.

ബാക്ക്ട്രെയിസ്കൊണ്ടു്

ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, പാനലുകൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നിർമ്മാണ വ്യവസായങ്ങൾക്ക് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ പ്രതീക്ഷകൾക്ക് അനുസൃതമായി പ്രവർത്തിക്കാതിരിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്.

അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ വില ഉയർന്നതാണ്, കൂടാതെ ഒരു പുതിയ ലേസർ വിതരണക്കാരനിലേക്ക് മാറുന്നത് ലേസർ ഉപകരണ നിർമ്മാതാക്കൾക്കും ഏറ്റവും താഴ്ന്ന നിലവാരത്തിലുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്കും പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ വിപണി വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയാത്തതിന്റെ അപകടസാധ്യതയുണ്ട്.