Тема 18. Низькотемпературна плазма.
1. Іоно-плазмове та іоно-променеве травлення.
2. Реактивно іоно-плазмове та реактивно іоно-променеве травлення.
3. Радіаційно-стимульоване травлення
Рекомендована література до НЕ 2.10.: [25]
Питання для поточного самоконтролю та контролю знань по НЕ 2.10:
1. Низькотемпературна плазма: Іоно-плазмове та іоно-променеве травлення.
2. Низькотемпературна плазма: Реактивно іоно-плазмове та реактивно іоно-променеве травлення.
3. Низькотемпературна плазма: Радіаційно-стимульоване травлення
Тестові завдання до НЕ 2.10.
Навчальний елемент 2.11. "Світлопроменева (лазерна) обробробка матеріалів."
Лекція 16.
Тема 19. Світлопроменева (лазерна) обробробка матеріалів.
1. Загальні відомості, схеми лазерної обробки.
2. Переваги і недоліки методу.
Лазерним називають метод, при якому для зйому металу використовується зфокусований потік електромагнітної енергії високої потужності, сформованої оптичним квантовим генератором (Рис. 17.). Ций метод обробки у багатьох випадках замінює електронно-променеву обробку, оскільки він реалізується не у вакуумі.
Рис. 17. Схема установки для газолазерної різки.
а – глухе сферичне дзеркало резонатора, б – кожух водяного охолодження, в – газорозрядна трубка, г – напівпрозоре дзеркало резонатора, д – електроди.
1 – лазер на основі СО2, 2 – дзеркало під кутом 450, 3 – захистне скло, 4 – лінза, 5 – вікно під тиском, 6 – форсунка для продуву газу, 7 – сопло форсунки, 8 – положення форусу лінзи, 9 – заготівка.
Лазери бувають:
1) Твердотільні лазери: рубін (Al2O3 активований Cr), стекла активовані Nd, ітрієвоалюмінієвий гранат.
2) Газові лазери (гелій-неонові, молекулярні лазери на азоті і вуглекислому газі, іонні на аргоні, криптоні, ксеноні і парах кадмію). В них більша потужність випромінювання, краща монохроматичність світла.
3) Рідинні лазери більш однорідні ніж твердотільні, в якості робочого середовища використовують металоорганічні сполуки, неорганічні і органічні барвники.
4) Напівпровідникові лазери (SiC).
5)Хімічні лазери (випромінювання відбувається за рахунок проходження хімічних реакцій).
Використання:
1) Різання: використовують для обробки твердих сплавів і металів.
2) В мікроелектронній техніці:
а) запаювання корпусів мікросхем;
б) припаювання елементів на кристали мікросхем;
в) обробка напівпровідникових кристалів;
г) різання і пршивка отворів в алмазних фільєрах і рубінах для годинників.
3) Лазерне зварювання. Можна зварювати метал з неметалом, виключаючи попадання сторонніх речовин.
4) Отримання тонких плівок. Тонкі плівки формуються з парової фази.
5) Обробка тонких плівок.
6) Зміцнення поверхонь.
7) Відпал.
8) Медицина:
а) лазерна хірургія – лазерний скальпель (стерильність, роздільна здатність лазерних променів).
б) лазерна терапія.
9) Балансування кругів.
Переваги:
1) Передача енергії на відстань в вигляді світлового випромінювання.
2) Відсутність механічного і електричного контакту інструменту (лазеру) із оброблюваною поверхнею.
3) Висока імпульсна потужність і можливість створення високої концентрації енергії на малій площі.
4) Можливість проведення обробки в місцях недоступних в інших методах.
5) Можливість обробки при атмосферному тиску (на відміну від електронопроменевої обробки).
6) Висока продуктивність.
Недоліки:
1) Відносно низький коефіцієнт корисної дії.
2) Необхідність роботи в імпульсному режимі (із-за перегріву рубінового стержня).
3) Висока вартість обладнання.
Рекомендована література до НЕ 2.11.: [1–С.251-262, 2–С.375-413, 3–С.437-461, 4–С.127-177, 5–С.168-198, 9–С.49-60, 16–С.153-177]