气体放电与等离子体在芯片制造领域中的应用

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作者 付洋洋 王新新 +11 位作者 邹晓兵 韩星 陈佳毅 张东荷雨 陈健东 林楚彬 杨栋 贾鸿宇 王倩 郑博聪 赵凯 肖舒 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4458-4477,共20页

放电等离子体广泛应用于半导体芯片制造,包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、等离子体清洗等,其技术总成占据集成电路产业份额1/3以上,已发展成为芯片制造工艺与装备领域的关键核心技术。该文对气体放电与等离子体在芯片制造领域的典... 放电等离子体广泛应用于半导体芯片制造,包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、等离子体清洗等,其技术总成占据集成电路产业份额1/3以上,已发展成为芯片制造工艺与装备领域的关键核心技术。该文对气体放电与等离子体在芯片制造领域的典型应用进行了概述。首先,针对光刻光源系统,介绍了气体放电泵浦准分子激光、激光产生等离子体辐射极紫外光的基本原理,其本质都是利用等离子体产生的光辐射;其次,针对刻蚀用射频等离子体,介绍了低气压射频放电的产生、特性、调控及相关工艺技术;再次,对薄膜工艺、离子注入装备原理及相关放电等离子体技术原理进行了介绍与讨论;随后,在量测与检测方面,分别介绍了光学检测与电子束检测的特点,阐述了激光维持等离子体实现宽谱强辐射光源的基本原理与特性;最后,介绍了基于辉光放电的等离子体清洗技术,以及其在去除刻蚀残留物中的应用。通过总结梳理气体放电与等离子体在半导体制造领域中的应用及相关核心技术,明晰放电等离子体科学基础研究方向,助力解决半导体装备国产化过程中的等离子体技术瓶颈。 展开更多

关键词 气体放电 等离子体 芯片制造 气体激光 等离子体辐射 射频放电 等离子体刻蚀 激光维持等离子体 辉光放电清洗

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脉冲激光等离子体冲击波碎石机理分析 被引量：8

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作者 赵卫 孙永道 《光子学报》 EI CAS CSCD 1998年第11期1001-1004,共4页

利用自行研制的Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器产生的纳秒和微秒激光脉冲，分别在水中和空气中对几种人体结石进行了粉碎实验，激光被耦合到芯径为４００μｍ的石英光纤中，耦合效率达７０％．实验研究和分析计算表明脉冲激光等离子体冲击的产生是... 利用自行研制的Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器产生的纳秒和微秒激光脉冲，分别在水中和空气中对几种人体结石进行了粉碎实验，激光被耦合到芯径为４００μｍ的石英光纤中，耦合效率达７０％．实验研究和分析计算表明脉冲激光等离子体冲击的产生是激光碎石的主要动力，而热分解作用只是促进了等离子体的形成并不是粉碎结石的主要原因，体液冲流和周围介质对等离子体的约束加速了碎石过程，脉冲激光碎石的过程是这几个方面共同作用的结果． 展开更多

关键词 激光碎石 等离子体冲击波 体液冲流 约束

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Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应 被引量：2

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作者 郝晓飞 郝东山 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期111-114,共4页

应用多光子非线性Compton散射理论，研究了Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应，给出了冲击波功率密度与靶材熔化温度及沸腾温度与加热时间的表达式，得到了冲击波照射靶材烧蚀孔的最佳实验条件。结果表明：固体的... 应用多光子非线性Compton散射理论，研究了Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应，给出了冲击波功率密度与靶材熔化温度及沸腾温度与加热时间的表达式，得到了冲击波照射靶材烧蚀孔的最佳实验条件。结果表明：固体的生热率提高，温度分布发生变化，作用点达到熔化和沸腾温度所需时间和功率比无散射时小。当冲击波能量为250J，到靶面的距离为70～80mm时，对靶材烧蚀孔的效果较好。当时间为1．2～3．6ms，到靶面的距离为28～80mm时，烧蚀效果较好；当能量密度为400～2800J·cm^-2时，烧蚀深度成较差的线性增加，功率密度与烧蚀斑尺寸近乎成反比。 展开更多

关键词 激光等离子体 冲击波 热烧蚀效应 多光子非线性COMPTON散射

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用于探测激光等离子体冲击波的光纤传感器(英文)

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作者 陈建平 倪晓武 +2 位作者 陆建 卞保民 王亚伟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期85-90,共6页

利用探测光束通过轴对称流场时的偏折效应 ,设计了一种光纤传感器 ,并用于探测激光对材料破坏过程中在空气中激发的等离子体冲击波 ,获得了探测位置处激光等离子体冲击波流场折射率随时间的变化率。该方法适用于轴对称流场的瞬态测试 。

关键词 激光等离子体 冲击波 光纤传感器 探测

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激光等离子体冲击波波阵面衰减特性的实验研究

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作者 钱彦 沈中华 +1 位作者 倪晓武 陆建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期436-,共1页

采用光偏转法分别对空气及水中的激光等离子体冲击波信号进行了探测。研究了自由衰减条件下,激光等离子体冲击波波阵面的衰减特性,并讨论了作用激光能量以及介质的物理特性对冲击波波阵面衰减特性的影响。结论表明,采用光偏转法可以有... 采用光偏转法分别对空气及水中的激光等离子体冲击波信号进行了探测。研究了自由衰减条件下,激光等离子体冲击波波阵面的衰减特性,并讨论了作用激光能量以及介质的物理特性对冲击波波阵面衰减特性的影响。结论表明,采用光偏转法可以有效地探测各种透明流体介质中的激光等离子体冲击波;同种介质中,作用激光能量越大,冲击波衰减越慢;作用激光能量相同,冲击波在波阻抗较小的介质中衰减较慢。 展开更多

关键词 冲击波 激光等离子体 光偏转

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CO_2激光和等离子体清洗提高石英基片损伤阈值 被引量：8

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作者 李绪平 祖小涛 +9 位作者 袁晓东 蒋晓东 吕海兵 郑万国 唐灿 李珂 向霞 郭袁俊 徐世珍 袁兆林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1739-1743,共5页

采用连续CO2激光和真空等离子体相结合的方法对石英基片进行清洗。通过光学显微图、水接触角、透过率和损伤阈值测量分别表征了CO2激光和等离子体对真空硅脂蒸发物污染过的石英基片的清洗效果。研究表明:对于真空硅脂蒸发物污染后的石... 采用连续CO2激光和真空等离子体相结合的方法对石英基片进行清洗。通过光学显微图、水接触角、透过率和损伤阈值测量分别表征了CO2激光和等离子体对真空硅脂蒸发物污染过的石英基片的清洗效果。研究表明:对于真空硅脂蒸发物污染后的石英基片,可以先采用低能量的CO2激光进行大面积清洗,再用真空等离子体进行精细清洗。光学显微图像表明:清洗后的基片表面的油珠被清除干净;水滴接触角由63°下降到4°;在400 nm附近,基片透过率由92.3%上升到93.3%;损伤阈值由3.77 J/cm2上升到5.09 J/cm2。 展开更多

关键词 石英基片 硅油脂 激光清洗 等离子体清洗 激光损伤阈值

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铝合金焊前激光清洗的等离子体光谱在线检测 被引量：11

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作者 佟艳群 陆勤慧 +3 位作者 周建忠 姚红兵 叶云霞 任旭东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期255-260,共6页

铝合金焊接技术在工业生产、制造和维修等领域有广泛的应用,焊缝内存在气孔导致焊接质量降低是铝合金焊接技术的常见问题。由于铝合金表面金属氧化物是导致气孔生成的主要来源,对激光清洗过程进行在线检测,不但可以实时分析表面氧化物... 铝合金焊接技术在工业生产、制造和维修等领域有广泛的应用,焊缝内存在气孔导致焊接质量降低是铝合金焊接技术的常见问题。由于铝合金表面金属氧化物是导致气孔生成的主要来源,对激光清洗过程进行在线检测,不但可以实时分析表面氧化物的清洗状态,而且可以避免基体表面因为过度清洗造成损伤或二次氧化。提出采用激光诱导等离子体光谱(LIBS)在线检测铝合金焊前激光清洗过程,表征清洗后铝合金基体的表面状态。LIBS技术可以对多元素成分同时检测,拥有较低的检出限和较高的准确性。搭建基于Andor Mechelle 5000光谱仪的铝合金焊前激光清洗在线检测系统,剔除空气环境对实验结果的影响,测试6061铝合金表面氧化物和铝合金基体的LIBS光谱,分析两者独特的元素特征谱线,采用X射线能谱(EDS)测试结果验证元素特征谱线的准确性,并探讨激光清洗过程LIBS技术在线检测的可行性。实验测试等离子体光谱谱线强度与激光能量密度之间的关系,获得单次脉冲激光去除铝合金表面氧化物的损伤阈值,结合X射线能谱的检测结果研究激光损伤阈值的成因及影响。研究激光清洗过程等离子体光谱特征谱线与脉冲次数之间的关系,提出基于O/Al特征谱线强度比值作为在线检测清洗效果及二次氧化损伤的评判依据。为验证该评判依据的准确性,将O/Al特征谱线强度比值随清洗次数的变化趋势与X射线能谱测试获得的氧元素原子百分比变化趋势进行对比。实验结果表明:采用200~700 nm范围内激光诱导等离子体谱线特征分析激光清洗状态,可以剔除空气环境的影响;氧元素和铝元素特征谱线准确反映出表面氧化膜与铝合金基体的成分差异;X射线能谱检测元素成分和含量表明氧元素含量随着激光清洗能量密度先减后增,单次清洗铝合金的二次氧化损伤的激光能量阈值为11.46 J·cm-2,小于损伤阈值的激光能量密度对铝合金基体的多次清洗未造成损伤,等离子体光谱特征谱线强度与表面清洗状态相关, 656.5 nm(OⅡ)/396.2 nm(AlⅠ)谱线强度比值≤1.5%为激光清洗干净的依据。研究结果有利于铝合金的激光清洗实时控制技术和焊接装置集成化。 展开更多

关键词 激光清洗 铝合金 等离子体光谱 在线检测

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基于等离子体光谱特征的空气中激光铁块清洗的研究 被引量：7

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作者 姚红兵 于文龙 +4 位作者 李亚茹 高原 孟春梅 蒋光平 张永康 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1295-1299,共5页

利用高能Nd:YAG脉冲激光器产生的1.06μm激光,在空气环境下作用于带有严重锈层的铁块诱导产生等离子体,利用改进型ME5000中阶梯光栅光谱仪获得激光冲击铁块等离子体特征发射谱线.实验结果表明,由于样品中包含部分杂质,需激光连续作用且... 利用高能Nd:YAG脉冲激光器产生的1.06μm激光,在空气环境下作用于带有严重锈层的铁块诱导产生等离子体,利用改进型ME5000中阶梯光栅光谱仪获得激光冲击铁块等离子体特征发射谱线.实验结果表明,由于样品中包含部分杂质,需激光连续作用且能量到达一定要求,才能与铁作用激发原子谱线;激光分解杂质后,等离子体谱相对强度明显增强,比较首次激光作用和清洗过程中的光谱图,当563.40nm波长处特征谱线强度增大443.11%时,锈蚀铁块已清洗干净,洗净率达99.84%;同时清洗过程中的谱线起伏度也明显降低.因此,分析首次激光作用和清洗中的光谱图,观察标线铁原子谱线分布及相对强度的变化,可以判断样品是否清洗干净. 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 发射光谱 激光清洗 除锈

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碳纤维复合材料的激光清洗等离子体光谱在线检测研究 被引量：9

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作者 佟艳群 张昂 +4 位作者 符永宏 姚红兵 周建忠 陈小明 任旭东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2388-2394,共7页

近年来碳纤维复合材料(CFRP)由于性能优异,受到工业领域广泛关注。采用激光清洗技术预处理碳纤维复合材料表面的污染物和环氧树脂等杂质,有利于改善碳纤维复合材料表面性能,提高碳纤维复合材料胶接界面的结合强度。在线检测激光清洗过程... 近年来碳纤维复合材料(CFRP)由于性能优异,受到工业领域广泛关注。采用激光清洗技术预处理碳纤维复合材料表面的污染物和环氧树脂等杂质,有利于改善碳纤维复合材料表面性能,提高碳纤维复合材料胶接界面的结合强度。在线检测激光清洗过程,实时判断碳纤维复合材料的表面清洗质量,是保证激光清洗效果的关键环节,也是激光清洗装置自动化、集成化的核心技术。激光诱导等离子体光谱技术可以快速分析材料表面元素变化,实现在线检测激光清洗表面状态,在激光清洗领域有很广的应用前景。采用Nd∶YAG高能量脉冲激光器产生的1 064 nm激光在空气环境中诱导产生等离子体,利用改进型光栅光谱仪(ME5000)获取等离子体光谱,在线检测激光清洗碳纤维复合材料。研究外界空气环境对等离子体光谱检测结果的影响,发现350~700 nm波段的元素谱线可用于碳纤维复合材料表面物质成分分析;采用电子扫描显微镜观测的激光清洗表面形貌和X射线电子能谱仪测得的元素变化共同表征等离子体光谱检测的有效性,通过采集不同激光能量以及不同作用次数的等离子体光谱图,获得碳纤维复合材料表层树脂物质通过激光单次清洗干净的阈值,研究激光清洗质量与激光诱导等离子体谱线成分及其强度变化的关系。结果表明:在获取的激光诱导等离子体光谱中,光谱图中谱线波长在393.3 nm的S(Ⅱ)和589.5 nm的S(Ⅱ)谱线可有效在线表征碳纤维复合材料表面清洗质量;激光单次去除干净表面环氧树脂的阈值为10.68 mJ;低激光能量时需要清洗多次可以去除干净表面树脂;高激光能量时清洗单次可使表面树脂去除干净,多次清洗易造成基体损伤。实验结果为激光清洗碳纤维复合材料的智能集成化应用提供工艺依据和技术支持。 展开更多

关键词 等离子体光谱 碳纤维复合材料 在线检测 激光清洗 纳秒脉冲

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表面放电等离子体产生冲击波特性 被引量：6

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作者 沈炎龙 于力 +1 位作者 栾昆鹏 黄超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期44-48,共5页

采用压力传感器,分析XeF(C→A)激光器高电压表面放电光泵浦方式不同位置、不同放电电压条件下冲击波特性。研究结果表明,表面放电等离子体膨胀产生的冲击波持续时间为ms量级,在冲击波过后伴随有相对较弱的压力波。随着充电电压增加,放... 采用压力传感器,分析XeF(C→A)激光器高电压表面放电光泵浦方式不同位置、不同放电电压条件下冲击波特性。研究结果表明,表面放电等离子体膨胀产生的冲击波持续时间为ms量级,在冲击波过后伴随有相对较弱的压力波。随着充电电压增加,放电过程释放能量增多,冲击波峰值压强也变大,最大压强可达1 MPa,同时冲击波峰值延后,冲击波持续时间变长。 展开更多

关键词 表面放电 等离子体 冲击波 压力 XeF激光

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空气中激光清洗过程的等离子体光谱分析 被引量：3

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作者 佟艳群 张永康 +2 位作者 姚红兵 孟春梅 管海兵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2542-2545,共4页

在空气环境下,激光诱导等离子体光谱用于激光清洗状态的在线分析快速而准确。该文利用中阶梯光栅光谱仪探测脉冲激光器作用于干净及表面污染的铜币样品产生的等离子体光谱谱线,这些谱线中不但包含了清晰的铜原子发射谱线,还包含空气中... 在空气环境下,激光诱导等离子体光谱用于激光清洗状态的在线分析快速而准确。该文利用中阶梯光栅光谱仪探测脉冲激光器作用于干净及表面污染的铜币样品产生的等离子体光谱谱线,这些谱线中不但包含了清晰的铜原子发射谱线,还包含空气中氧气和氮气与激光作用产生分解效应的原子谱线。为了消除单次测量的不确定性,分析了多次测量的分布恒定的氧原子和氮原子谱线的统计规律,表明强度分布规律一致,且相对标准差基本相同,可以采用单次测量的光谱图变化表示清洗过程中状态。表面污染的铜币光谱图中包含多元素原子谱线和连续谱线,清洗干净铜币的光谱图连续谱线消失且只有铜元素谱线,观察谱线变化就可以表明样品是否被清洗干净。 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 激光清洗 谱线分布 谱线强度

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功率密度对等离子体冲击波力学效应的影响 被引量：3

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作者 章玉珠 王广安 +2 位作者 沈中华 倪晓武 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期659-662,共4页

为了研究入射激光功率密度对等离子体冲击波力学效应的影响,利用波长1.06μm,脉冲能量42mJ^320mJ,脉宽10ns的Nd∶YAG激光作用在Al靶上,研究了冲量耦合系数Cm和激光功率密度I0的关系。实验发现靶材在离焦度χ不同时,Cm和I的变化关系相似... 为了研究入射激光功率密度对等离子体冲击波力学效应的影响,利用波长1.06μm,脉冲能量42mJ^320mJ,脉宽10ns的Nd∶YAG激光作用在Al靶上,研究了冲量耦合系数Cm和激光功率密度I0的关系。实验发现靶材在离焦度χ不同时,Cm和I的变化关系相似,而对应的最佳功率密度明显不同。在功率密度由低慢慢升高过程中,冲量耦合系数先随功率密度升高而增加,升到最大值后随功率密度增加而减小。通过分析激光等离子体的吸收作用和离焦度不同时激光和靶相互作用机理的不同,认为Cm出现峰值主要是受等离子体屏蔽效应的影响,稀疏波的作用使得焦斑处最佳功率密度最大,而焦斑处空气击穿消耗能量导致焦后Cm峰值减小。 展开更多

关键词 激光技术 功率密度 等离子体冲击波 冲量耦合系数

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激光等离子体对硅表面微纳粒子除去机理研究 被引量：3

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作者 罗锦锋 宋世军 +1 位作者 王平秋 刘全喜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期567-571,共5页

激光等离子体对精密元件表面微纳米粒子的有效去除,在纳米科研领域中有很大的应用潜力。为了深入研究激光等离子体对微粒的去除机理和条件,采用纳秒脉冲激光等离子体,对硅基底表面的微纳米粒子进行去除实验,观测了微粒的去除效果,并理... 激光等离子体对精密元件表面微纳米粒子的有效去除,在纳米科研领域中有很大的应用潜力。为了深入研究激光等离子体对微粒的去除机理和条件,采用纳秒脉冲激光等离子体,对硅基底表面的微纳米粒子进行去除实验,观测了微粒的去除效果,并理论分析了等离子体的作用效应。结果表明,等离子体向外辐射宽谱光,紫外短波部分加速周围空气电离,使等离子体体积剧增,并有效提升基底和粒子温度;基底与粒子两者热膨胀度不同,使粒子更易于从基底剥离;同时等离子体向周围膨胀扩散形成高压冲击波,冲击波的压强高达GPa量级,可以克服微粒与基底之间的范德华力,而去除微纳米粒子,尤其对粒径大于0.5μm的去除效果尤其明显;在实际去除过程中,等离子体与基底的距离应该保持在0.2mm^2mm之间,这样既保证了微粒的有效去除,又不会造成基底的损伤。激光等离子体对微粒的去除效果明显,是等离子体辐射效应和冲击波效应的综合作用的结果。 展开更多

关键词 激光技术 激光等离子体 辐射光谱 微纳粒子 表面清洗

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CO_2激光诱导液滴射流等离子体的实验研究 被引量：2

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作者 陈子琪 王新兵 左都罗 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期888-891,共4页

为了研究激光诱导射流等离子体特性,了解激光诱导液滴等离子体的发展过程,基于脉冲激光-液滴同步作用系统,采用阴影法,观测了激光作用液滴的阴影图像,取得了液滴在CO_2脉冲激光作用下的演化过程数据。对图像进行处理获得了激光诱导液滴... 为了研究激光诱导射流等离子体特性,了解激光诱导液滴等离子体的发展过程,基于脉冲激光-液滴同步作用系统,采用阴影法,观测了激光作用液滴的阴影图像,取得了液滴在CO_2脉冲激光作用下的演化过程数据。对图像进行处理获得了激光诱导液滴等离子体冲击波膨胀范围随时间的变化,并估算出了产生冲击波的激光能量。结果表明,空气冲击波的膨胀半径在当前观测时间范围内线性膨胀,约32%的激光能量用于产生冲击波。空气冲击波的变化规律对激光诱导液态燃料点火的研究提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 激光物理 激光诱导等离子体 激光点火 冲击波 液滴射流

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激光等离子体效应对薄膜损伤特性的影响 被引量：1

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作者 韩敬华 段涛 +5 位作者 高胥华 冯国英 范卫星 杨李茗 刘岩岩 包凌东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1162-1165,共4页

高能激光的发展对光学元件的抗损伤能力要求越来越高,其中光学薄膜是最薄弱的环节之一。实验研究了激光的聚焦位置对石英基片上HfO2/SiO2减反射薄膜损伤形貌的影响,研究发现:激光等离子体的高压冲击波对薄膜产生强烈的冲击剥离效应,其... 高能激光的发展对光学元件的抗损伤能力要求越来越高,其中光学薄膜是最薄弱的环节之一。实验研究了激光的聚焦位置对石英基片上HfO2/SiO2减反射薄膜损伤形貌的影响,研究发现:激光等离子体的高压冲击波对薄膜产生强烈的冲击剥离效应,其压强随膨胀半径的增加而迅速减小。激光等离子体光谱的辐射波长小于入射激光波长,这会增强薄膜对辐射光能量的吸收;位于深紫外波段、能量大于HfO2薄膜带隙的光子能量,将被薄膜直接吸收,从而加剧薄膜的电离破坏。激光等离子体的辐射效应和冲击波效应的共同作用决定了薄膜的损伤形貌。当激光聚焦到薄膜表面时,冲击波压强极大会使薄膜发生大面积的电离去除,同时基底发生击穿;当两者距离大到一定距离时,冲击波只会使得中心处小面积薄膜发生剥离,基底未出现断裂。 展开更多

关键词 激光等离子体 光学薄膜 光谱 辐射电离 冲击波

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激光等离子体对BK7玻璃的损伤的特征研究 被引量：1

16

作者 周继芳 李海波 +4 位作者 温海舒 傅玉青 包凌东 杨李茗 陈建国 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期39-40,共2页

实验研究了ns激光脉冲聚焦到BK7玻璃表面发生电离时玻璃的损伤形貌,并基于激光等离子体的特性对损伤特征进行了分析。研究发现:激光击穿产生的激光等离子体具有高温高压的特性以及较宽的光谱分布,这些特性对脆性BK7玻璃的损伤特性有决... 实验研究了ns激光脉冲聚焦到BK7玻璃表面发生电离时玻璃的损伤形貌,并基于激光等离子体的特性对损伤特征进行了分析。研究发现:激光击穿产生的激光等离子体具有高温高压的特性以及较宽的光谱分布,这些特性对脆性BK7玻璃的损伤特性有决定性的影响。激光等离子体发射光谱的波长分布远远小于入射激光的波长,其电离效应大大增强,使玻璃材料更易发生击穿;等离子体的高温特性会对脆性玻璃进行熔蚀;冲击波作用使损伤中心处发生充分断裂,并绕中心产生环状的破坏;发生环形断裂的同时,张力作用会使得玻璃产生沿着径向的裂纹,其间折射率发生明显的变化。 展开更多

关键词 激光诱导损伤 激光等离子体 冲击波 电离效应

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脉冲激光烧蚀靶材产生的等离子体初始发展过程的诊断 被引量：1

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作者 徐荣青 崔一平 +1 位作者 陆建 倪晓武 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 EI 2008年第3期7-10,16,共5页

用基于光偏转的光纤传感器研究了脉冲激光烧蚀铝靶产生的等离子体及冲击波的初始发展过程,实验结果表明,在距靶0.4mm内,冲击波与等离子体薄层未分离,一起离靶高速运动;在0.4mm处,等离子体薄层发生二次电离,电离使等离子体向电离中心的... 用基于光偏转的光纤传感器研究了脉冲激光烧蚀铝靶产生的等离子体及冲击波的初始发展过程,实验结果表明,在距靶0.4mm内,冲击波与等离子体薄层未分离,一起离靶高速运动;在0.4mm处,等离子体薄层发生二次电离,电离使等离子体向电离中心的周围膨胀,造成等离子体中心密度低两侧密度高,同时使冲击波与等离子体分离;由于扩散作用,在0.4mm到0.7mm之间,等离子体由中心密度低两侧密度高过渡到中心密度高两侧密度低;0.7mm以后,等离子体传输速度减慢,信号波形展宽,幅度减小直至消失;冲击波与等离子体分离后其传播速度随传输距离而衰减,在8mm处衰减成声波。 展开更多

关键词 光偏转 等离子体 冲击波 激光 光纤传感器

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激光等离子体效应对细胞烧蚀特性研究

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作者 韩敬华 张新刚 +6 位作者 蔡晓唐 段涛 冯国英 杨李茗 张亚筠 王绍朋 李世文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2022-2026,共5页

研究对比了激光直接辐照、聚焦辐照以及激光等离子体辐照三种辐照方式下,洋葱表皮细胞的烧蚀特征,并基于激光辐照的热力学特性对细胞的温升以及相变过程进行分析。观察发现:直接辐照对细胞的杀伤效果很不明显;聚焦辐照会引起焦点附近细... 研究对比了激光直接辐照、聚焦辐照以及激光等离子体辐照三种辐照方式下,洋葱表皮细胞的烧蚀特征,并基于激光辐照的热力学特性对细胞的温升以及相变过程进行分析。观察发现:直接辐照对细胞的杀伤效果很不明显;聚焦辐照会引起焦点附近细胞的断裂以及脱水;激光等离子体辐照作用下,细胞会呈现大面积的去除,断裂边缘粗糙,且细胞层有叠加现象。理论分析发现,激光等离子体具有热效应、辐射电离及冲击波效应等,会增加激光脉冲能量到细胞的沉积、以及对细胞冲击剥离等,从而会大大增加细胞的杀伤范围和效率,可用于对细胞进行大面积杀伤。 展开更多

关键词 激光等离子体 细胞烧蚀 辐射电离 冲击波

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激光冲击波清洗K9玻璃表面SiO_2颗粒的研究 被引量：16

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作者 叶亚云 袁晓东 +5 位作者 向霞 王海军 晏良宏 陈猛 吕海兵 贺少勃 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期245-248,共4页

光学元件表面的颗粒污染物会影响到光学系统的正常运行,为了解决此污染问题,采用激光等离子体冲击波清洗法移除K9玻璃表面的SiO_2颗粒污染物。在激光器扫描模式下,实验研究此方法的清洗效果;在激光单点作用下,理论计算了颗粒位置、激光... 光学元件表面的颗粒污染物会影响到光学系统的正常运行,为了解决此污染问题,采用激光等离子体冲击波清洗法移除K9玻璃表面的SiO_2颗粒污染物。在激光器扫描模式下,实验研究此方法的清洗效果;在激光单点作用下,理论计算了颗粒位置、激光作用距离及激光能量对清洗效果的影响,并以实验加以验证。结果表明,通过良好地控制激光参量,采用Nd:YAG激光清洗K9玻璃表面的SiO_2颗粒具有明显的效果;在激光单点作用下,计算结果与实验结果规律一致。 展开更多

关键词 激光技术 移除率 激光等离子体冲击波清洗 K9玻璃 SIO2颗粒

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基于有限元法的激光等离子体诱导玻璃损伤特性研究 被引量：4

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作者 于慧波 姜越 +4 位作者 沈雄 冯国英 郑洲 贾曜峰 韩敬华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期179-186,共8页

研究了熔石英玻璃元件在纳秒激光等离子体冲击波作用下的表面和横截面损伤形貌,利用有限元法模拟了冲击波在熔石英玻璃内部的传播规律,并基于冲击波在玻璃内部的应力分布规律分析了损伤形成机理.研究发现:在冲击波作用下,石英玻璃会受... 研究了熔石英玻璃元件在纳秒激光等离子体冲击波作用下的表面和横截面损伤形貌,利用有限元法模拟了冲击波在熔石英玻璃内部的传播规律,并基于冲击波在玻璃内部的应力分布规律分析了损伤形成机理.研究发现:在冲击波作用下,石英玻璃会受到沿波面方向的压应力和沿波面切方向的拉应力,在这两种力的作用下,造成以激光辐照中心的弧状层状断裂和沿径向的断裂;冲击波的反射叠加还会使局部拉应力增大,造成靠近后表面的损伤.有限元法能够直观地分析等离子体冲击波对光学元件的作用,并分析光学元件在等离子体冲击波下的损伤机理. 展开更多

关键词 激光诱导损伤 激光等离子体 冲击波 熔石英玻璃 有限元分析

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