Đánh giá việc loại bỏ lớp mỏng bằng laser gây ra bằng cách sử dụng nhiếp ảnh bóng tối và phổ kế phân tích phá hủy bằng laser

Applied Physics A Solids and Surfaces - Tập 122 - Trang 1-7 - 2016
M. S. Rabasović1, D. Šević1, N. Lukač2, M. Jezeršek2, J. Možina2, P. Gregorčič2
1Institute of Physics, University of Belgrade, Zemun, Serbia
2Faculty of Mechanical Engineering,, University of Ljubljana,, Ljubljana,, Slovenia

Tóm tắt

Nghiên cứu về nhiếp ảnh bóng tối và kỹ thuật phổ kế phân tích phá hủy bằng laser (LIBS) như là các phương pháp để giám sát việc loại bỏ lựa chọn các lớp mỏng (tức là dưới 100 μm) bằng phương pháp ablation bằng laser. Chúng tôi đã sử dụng xung laser có thời gian 5 ns và năng lượng 16 mJ ở bước sóng 1064 nm để loại bỏ một lớp đồng dày 18 μm từ nền sợi kính. Dựa trên hình bóng của các sóng sốc do laser gây ra, chúng tôi đã đo hiệu suất chuyển đổi năng lượng quang động, được định nghĩa là tỷ lệ giữa năng lượng cơ học của sóng sốc và năng lượng của xung kích thích. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng hiệu suất này cao hơn đáng kể cho sự tương tác giữa xung laser và đồng so với tương tác giữa xung kích thích và nền. LIBS cũng được sử dụng đồng thời trong thiết lập thí nghiệm của chúng tôi. Phát xạ quang học từ đám mây plasma được thu thập bằng cách sử dụng một thiết bị quang phổ và ghi lại bằng một camera đường quang. Chúng tôi cho thấy rằng việc tiến hành quá trình ablation bằng laser qua lớp đồng và việc tiếp cận lớp nền có thể được ước lượng bằng cách theo dõi vùng phổ giữa 370 và 500 nm. Do đó, các kết quả được trình bày xác nhận rằng phương pháp LIBS cho phép giám sát trực tuyến cần thiết cho việc loại bỏ chọn lọc các lớp mỏng bằng laser.

Từ khóa

#Nhiếp ảnh bóng tối #Phổ kế phân tích phá hủy bằng laser #Loại bỏ lớp mỏng #Ablation bằng laser #Hiệu suất chuyển đổi năng lượng quang động

Tài liệu tham khảo

A. Gorkič, D. Kovačič, J. Diaci, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 42, 138 (2009) J. Diaci, J. Možina, Appl. Phys. A 55, 352 (1992) T. Tong, J.G. Li, J.P. Longtin, Appl. Opt. 43, 1971 (2004) C. Sanchez-Ake, H. Sobral, M.V. Muniz, L. Escobar-Alarcon, E. Camps, Opt. Lasers Eng. 39, 581 (2003) R. Petkovšek, P. Gregorčič, J. Možina, Meas. Sci. Technol. 18, 2972 (2007) G. Bosiger, T. Perhavec, J. Diaci, Strojniški Vestnik-J. Mech. Eng. 60, 172 (2014) P. Gregorčič, J. Zadravec, J. Možina, M. Jezeršek, Appl. Phys. A 117, 353 (2014) M. Castillejo, M. Martin, M. Oujja, E. Rebollar, C. Domingo, J.V. Garcia-Ramos, S. Sanchez-Cortes, J. Cult. Herit. 4, 243 (2003) A. Ragusich, G. Taillon, M. Meunier, L. Martinu, J.E. Klemberg-Sapieha, Surf. Coat. Technol. 232, 758 (2013) F. Bredice, P.P. Martinez, C. Sanchez-Ake, M. Villagran-Muniz, Spectrochim. Acta, Part B 107, 25 (2015) T.J. Li, Q.H. Lou, Y.R. Wei, F. Huang, J.X. Dong, J.R. Liu, Appl. Surf. Sci. 181, 225 (2001) M.S. Rabasović, B.P. Marinković, D. Šević, IEEE Trans. Plasma Sci. 42, 2588 (2014) H. Balzer, M. Hoehne, V. Sturm, R. Noll, Spectrochim. Acta, Part B 60, 1172 (2005) P. Pouli, K. Melessanaki, A. Giakoumaki, V. Argyropoulos, D. Anglos, Spectrochim. Acta, Part B 60, 1163 (2005) K. Novotny, T. Vaculovic, M. Galiova, V. Otruba, V. Kanicky, J. Kaiser, M. Liska, O. Samek, R. Malina, K. Palenikova, Appl. Surf. Sci. 253, 3834 (2007) N.F.C. Mendes, I. Osticioli, J. Striova, A. Sansonetti, M. Becucci, E. Castellucci, J. Mol. Struct. 924, 420 (2009) M. Abdelhamid, S. Grassini, E. Angelini, G.M. Ingo, M.A. Harith, Spectrochim. Acta, Part B 65, 695 (2010) H.A. Ardakani, S.H. Tavassoli, Spectrochim. Acta, Part B 65, 210 (2010) M.P. Mateo, V. Pinon, G. Nicolas, Surf. Coat. Technol. 211, 89 (2012) G.S. Settles, Schlieren and Shadowgraph Techniques (Springer, Berlin, 2001) P. Gregorčič, J. Diaci, J. Možina, Appl. Phys. A 112, 49 (2013) D.L. Jones, Phys. Fluids 11, 1664 (1968) G. Taylor, P. Roy, Soc. Lond. A Mat. 201, 175 (1950)