Pengetahuan Profesional

Prinsip pembersihan laser

2021-12-17
Pada pertengahan 1980-an, Beklemyshev, Allrn dan saintis lain menggabungkan teknologi laser dan teknologi pembersihan untuk keperluan kerja praktikal dan menjalankan penyelidikan berkaitan. Sejak itu, lahirlah konsep teknikal pembersihan laser (Laser Cleanning). Telah diketahui umum bahawa hubungan antara bahan pencemar dan substrat Daya ikatan terbahagi kepada ikatan kovalen, dwikutub, tindakan kapilari dan daya van der Waals. Jika daya ini dapat diatasi atau dimusnahkan, kesan dekontaminasi akan dicapai.
Pembersihan laser ialah penggunaan pancaran laser yang mempunyai ciri-ciri ketumpatan tenaga yang besar, arah terkawal dan keupayaan penumpuan yang kuat, supaya daya ikatan antara bahan pencemar dan substrat dimusnahkan atau bahan pencemar secara langsung diwap untuk menyahkontaminasi dan mengurangkan bahan pencemar. Kekuatan ikatan dengan matriks, dan kemudian mencapai kesan pembersihan permukaan bahan kerja. Apabila bahan cemar pada permukaan bahan kerja menyerap tenaga laser, ia cepat mengewap atau mengembang serta-merta selepas dipanaskan untuk mengatasi daya antara bahan cemar dan permukaan substrat. Disebabkan oleh tenaga pemanasan yang meningkat, zarah pencemar bergetar dan jatuh dari permukaan substrat.
Keseluruhan proses pembersihan laser secara kasar dibahagikan kepada 4 peringkat, iaitu pengewapan dan penguraian laser, pelucutan laser, pengembangan haba zarah pencemar, getaran permukaan substrat dan pemisahan bahan pencemar. Sudah tentu, apabila menggunakan teknologi pembersihan laser, anda juga harus memberi perhatian kepada ambang pembersihan laser objek yang hendak dibersihkan, dan pilih panjang gelombang laser yang sesuai untuk mencapai kesan pembersihan yang terbaik. Pembersihan laser boleh mengubah struktur bijian dan orientasi permukaan substrat tanpa merosakkan permukaan substrat, dan juga boleh mengawal kekasaran permukaan substrat, dengan itu meningkatkan prestasi keseluruhan permukaan substrat. Kesan pembersihan terutamanya dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ciri-ciri rasuk, parameter fizikal substrat dan bahan kotoran, dan keupayaan kotoran untuk menyerap tenaga rasuk.
Pada masa ini, teknologi pembersihan laser merangkumi tiga kaedah pembersihan: teknologi pembersihan laser kering, teknologi pembersihan laser basah dan teknologi gelombang kejutan plasma laser.
1. Pembersihan laser kering bermakna bahawa laser berdenyut disinari terus untuk membersihkan bahan kerja, supaya substrat atau bahan cemar permukaan menyerap tenaga dan suhu meningkat, mengakibatkan pengembangan haba atau getaran haba substrat, dengan itu memisahkan kedua-duanya. Kaedah ini boleh dibahagikan secara kasar kepada dua situasi: satu ialah bahan cemar permukaan menyerap laser untuk mengembang; yang lain ialah substrat menyerap laser untuk menghasilkan getaran haba.
2. Pembersihan laser basah adalah untuk menyalut filem cecair pada permukaan sebelum menyinari bahan kerja dengan laser berdenyut. Di bawah tindakan laser, suhu filem cecair meningkat dengan cepat dan mengewap. Gelombang kejutan dihasilkan pada saat pengewapan, yang bertindak ke atas zarah pencemar. , Jadikan ia jatuh dari substrat. Kaedah ini memerlukan substrat dan filem cecair tidak boleh bertindak balas, jadi skop bahan aplikasi adalah terhad.
3. Gelombang kejutan plasma laser ialah gelombang kejutan plasma sfera yang dihasilkan dengan memecahkan medium udara semasa proses penyinaran laser. Gelombang hentakan bertindak pada permukaan substrat yang akan dicuci dan membebaskan tenaga untuk menghilangkan bahan pencemar; laser tidak bertindak pada substrat, jadi ia tidak menyebabkan kerosakan pada substrat. Teknologi pembersihan gelombang kejutan plasma laser kini boleh membersihkan bahan cemar zarah dengan saiz zarah berpuluh-puluh nanometer, dan tiada had kepada panjang gelombang laser.
Dalam pengeluaran sebenar, kaedah ujian yang berbeza dan parameter yang berkaitan harus dipilih secara khusus mengikut keperluan untuk mendapatkan bahan kerja pembersihan berkualiti tinggi. Dalam proses pembersihan laser, kecekapan pembersihan permukaan dan penilaian kualiti adalah metrik penting untuk menentukan kualiti teknologi pembersihan laser.