LÉZERSUGARAS MIKROMEGMUNKÁLÁS Sánta Imre Dr. Habil, egyetemi docens Meiszterics Zoltán PHD hallgató Told Roland



Hasonló dokumentumok
Dicsı Ágnes: Lézer a restaurálás szolgálatában Álom és valóság

10. Lézer Alkalmazási Fórum Bréma Újdonságok a Lézersugaras technológiák területén első rész

Kutatóegyetemi Kiválósági Központ 1. Szuperlézer alprogram: lézerek fejlesztése, alkalmazásai felkészülés az ELI-re Dr. Varjú Katalin egyetemi docens

NYÁK technológia 2 Többrétegű HDI

1. Szerszámjavítás lézerhegesztéssel 2. Műanyagok lézeres feliratozása

Lézerek. A lézerműködés feltételei. Lézerek osztályozása. Folytonos lézerek (He-Ne) Impulzus üzemű lézerek (Nd-YAG, Ti:Sa) Ultrarövid impulzusok

fajtái anyagmegmunkálás anyagmegmunk

Lézersugaras technológiák fóruma

Ipari jelölő lézergépek alkalmazása a gyógyszer- és elektronikai iparban

Lézeres mikromegmunkálás szállézerrel

Ipari Lézerek és Alkalmazásaik

LÉZERES JELÖLÉS AZ IPARBAN

MIKRO-TÜKÖR BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS DEPARTMENT OF ELECTRONICS TECHNOLOGY

Gyors prototípus gyártás (Rapid Prototyping, RPT)

Dankházi Z., Kalácska Sz., Baris A., Varga G., Ratter K., Radi Zs.*, Havancsák K.

Fényérzékeny amorf nanokompozitok: technológia és alkalmazásuk a fotonikában. Csarnovics István

fajtái anyagmegmunkálás anyagmegmunk

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

fajtái anyagmegmunkálás anyagmegmunk

Felületmódosító technológiák

Messer Szakmai Nap. Messer Szakmai nap

VÉKONYRÉTEGEK ÉS ELŐÁLLÍTÁSUK

DF20 Jet Fiber lézer jelölő berendezés

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

Az elektromágneses színkép és egyes tartományai

Korszerő alkatrészgyártás és szerelés II. BAG-KA-26-NNB

A gázlézerek és szilárdtestlézerek összehasonlítása gázellátási és biztonságtechnikai szempontokból. Abaffy Károly

Röntgen-gamma spektrometria

LÉZERES HEGESZTÉS AZ IPARBAN

Munkagázok hatása a hegesztési technológiára és a hegesztési kötésre a CO 2 és a szilárdtest lézersugaras hegesztéseknél

Kromatikus diszperzió mérése

Fotoindukált változások vizsgálata amorf félvezető kalkogenid arany nanorészecskéket tartalmazó rendszerekben

A LÉZERSUGÁRZÁS ALAPVETŐ ISMÉRVEI SPONTÁN VS. INDUKÁLT EMISSZIÓ A FÉNYERŐSÍTÉS FELTÉTELE A POPULÁCIÓ INVERZIÓ FELTÉTELE

Felhasználói Kézikönyv


Ultrahangos anyagvizsgálati módszerek atomerőművekben

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Plazmasugaras felülettisztítási kísérletek a Plasmatreater AS 400 laboratóriumi kisberendezéssel





3DVeled.hu 2016 ZOOPEDAGÓGIAI KONFERENCIA, MISKOLC

Az ipari komputer tomográfia vizsgálati lehetőségei

CNC vezérlésű lézervágó gép,típusa NUKON NFL-1530 ECO

Műszaki klub Előadó: Raffai Lajos

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

MTA AKI Kíváncsi Kémikus Kutatótábor Kétdimenziós kémia. Balogh Ádám Pósa Szonja Polett. Témavezetők: Klébert Szilvia Mohai Miklós

Kecskeméti Főiskola GAMF Kar. Poliolefinek öregítő vizsgálata Szűcs András. Budapest, X. 18

ELTE Fizikai Intézet. FEI Quanta 3D FEG kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp

Lézeres anyagmegmunkálás

Felhasználói kézikönyv

A nanotechnológia mikroszkópja

A PLAZMASUGARAS ÉS VÍZSUGARAS TECHNOLÓGIA VIZSGÁLATA SZERKEZETI ACÉL VÁGÁSAKOR

DistanceCheck. Laser nm

XXI. Nemzetközi Gépészeti Találkozó - OGÉT 2013

Analitikai szenzorok második rész

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

Tartalomjegyzék LED hátterek 3 LED gyűrűvilágítók LED sötét látóterű (árnyék) megvilágítók 5 LED mátrix reflektor megvilágítók

MEMS, szenzorok. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Anyagmegmunkálás UV lézerekkel

Fény és anyag munkában

Optika Gröller BMF Kandó MTI

Kémiai alapismeretek 14. hét

2.4. ábra Alkalmazási területek

2010. június 16. MŰANYAGOK LÉZERHEGESZTÉSE ÉS BERENDEZÉSEI

Különleges lézersugaras technológiák Sánta, Imre

Hidak állapotvizsgálata kombinált szerkezetdiagnosztikai

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Optikai rácsok és nanostruktúrák lézeres kialakítása és vizsgálata

Tevékenység: Gyűjtse ki és tanulja meg a lézersugaras hegesztés csoportosítási megoldásait, jelöléseit!

Nyomtatott huzalozású lemezek technológiája

A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

SZERVÍZTECHNIKA ÉS ÜZEMFENNTARTÁS. Dr. Szabó József Zoltán Egyetemi docens Óbudai Egyetem BDGBMK Mechatronika és Autótechnika Intézet

Fényipar ; optikai módszerek és alkalmazásaik. Szabó Gábor, egyetemi tanár SZTE Optikai és Kvantumelektonikai Tanszék

Kész polimerek reakciói. Makromolekulák átalakítása. Makromolekulák átalakítása. Természetes és mesterséges makromolekulák átalakítása cellulóz, PVAc

Mikroszerkezeti vizsgálatok

A lézersugár és szerepe a polimer technológiákban

DENER Lézervágó berendezés Típus: FL x3000 CNC Fiber Laser IPG 2kW

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

fajtái anyagmegmunkálás anyagmegmunk

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

Lézer hónolt felületek vizsgálata

Nyitókonferencia Az SZTE szerepe a projekt megvalósításában. Kovács Attila


Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

Történeti áttekintés

Lézeres biztonság - Laser Safety

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Aktuátorok korszerű anyagai. Készítette: Tomozi György

Maximális pontosság a legapróbb részletekig

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

Lánghegesztés és lángvágás

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

International GTE Conference MANUFACTURING November, 2012 Budapest, Hungary. Ákos György*, Bogár István**, Bánki Zsolt*, Báthor Miklós*,

Anyagi modell előállítása virtuális modellből a gyorsprototípus készítés

Átírás:

LÉZERSUGARAS MIKROMEGMUNKÁLÁS Sánta Imre Dr. Habil, egyetemi docens Meiszterics Zoltán PHD hallgató Told Roland Végzős fizikus hallgató Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar, Fizikai Intézet santa@fizika.ttk.pte.hu

Mikrométer tartományon való beavatkozás lézersugárral: Anyageltávolítás Fúrás, vágás Réteg eltávolítás Jelölés Tisztítás Anyagfelrakás, építés SLS (sztereo litográfia) PLD (Pulsed Laser Deposition)

A mikromegmunkálás határai: Fényelhajlás d = Leképezési hibák kromatikus aberráció szférikus aberráció kóma asztigmatizmus fókuszfelület görbülés párna-, hordó torzítás 0 4λ 4λ = π Θ π D F

Az abláció nemlineáris, küszöb értéknél kezdődik A lyuk mérete kisebb, mint a hullámhossz!

A mikromegmunkálás eszközei A szkenner (1)

A mikromegmunkálás eszközei A szkenner (2) A galvo :

A mikromegmunkálás eszközei XY (koordináta) asztal Lineáris, precíziós motoros eltolók (+forgató) 10000-1µm tartományon, 0,5 µm pontossággal kizárólag TEM 00 módusúlézer (DPSS, fiber, Ti:S) rezgésmentes környezet (asztal)

A mikromegmunkálás eszközei XY (koordináta) asztal mikroszkóppal Titán-zafír lézerrel fúrt lyukak különböző teljesítméynsűrűségnél

A mikromegmunkálás eszközei Maszkos eljárás A felbontást a korrigált objektívek (mikroszkóp) biztosítják a lézer csak a levilágító fényforrás, a lézer térbeli intenzitáseloszlása homogén (nem Gauss) kell legyen, de csak a maszk síkjában a lehető legrövidebb hullámhossz szükséges a legjobb felbontáshoz

A mikromegmunkálás eszközei Maszkos eljárás

A mikromegmunkálás eszközei Maszkos eljárás 46,9 nm-es Röntgen lézerrel polimer fóliára készített lencse nélküli, 1:1-es maszkos levilágítás:

A mikromegmunkálás eszközei Maszkos eljárás Nyaláb homogenizátor (mikrolencse array)

Fúrási, vágási technikák

Termális abláció SÁNTA I. ET AL : LÉZERSUGARAS MIKROMEGMUNKÁLÁS

Fotokémiai abláció:

Mikrolencse array polimeren excimer lézerrel készítve

A mikromegmunkálás alkalmazása az orvoslásban: a sztent

Periodikus struktúrák létrehozása interferenciával

Két- és háromsugaras interferencia:

Lágy Röntgen Lézer ( Pécsi Tudományegyetem, Fizikai Intézet)

Lágy Röntgen Lézer ( Pécsi Tudományegyetem, Fizikai Intézet) T 200.00k 100.00k U (V), I (A) 0.00-100.00k -200.00k Ikap Im arx Uc1 Ukap Um arx -300.00k 0.00 500.00n 1.00u 1.50u 2.00u Time (s) Gáznyomás: p Ar =0,1 2 mbar Feszültség: U kap =200kV Csúcsáram: I kap =30kA Kapilláris hossza l kap =450mm Kapilláris sugara r kap =1,5mm Gerjesztőkörkapacitása: C 1 =6nF - induktivitása: L= 500nH

Lágy Röntgen Lézer ( Pécsi Tudományegyetem, Fizikai Intézet) Paraméterek: 46,9 nm 1 ns 100 µj 1 mrad 0,34 mbar 0,32 mbar 0,29 mbar 0,22 mbar

Interferenciával létrehozott periodikus struktúrák alkalmazása molekuláris szűrőként

Lézersugaras felület tisztítás Szennyezések (amit annak tekintünk): természetes, kémiailag kialakult, többnyire szervetlen rétegek (oxid, karbonát,stb.), természetes eredetű, de csak fizikai (adhézióval) megtapadt rétegek (korom, por,stb), emberi eredetű szándékos, vagy szándékolatlan bevonatok (festék, ujjlenyomat, stb). Mit érdemes LÉZER-rel tisztítani? Műkincsek tisztítása festmények szobrok Repülőgépek tisztítása Radioaktív szennyezések eltávolítása

Lézersugaras felület tisztítás NIKKEL-ARANYOZOTT PWB MINTÁK (6 EXCIMER LÖVÉSSEL) BMGE ELEKTRONIKAI T. TANSZÉKKEL KOOPERÁCIÓBAN

Lézersugaras felület tisztítás

Lézersugaras felület tisztítás A LIBS spektrumok fejlődése a kezelés előrehaladtával (26.-30. impulzus) a 340-400 nm-es tartományban:

Lézersugaras felület tisztítás

Radioaktív felületi szennyezés eltávolítása magnetites bevonatú acél 50-100 MW/cm 2 teljesítménysűrűségű lézer TEM felvétel igazolta Kérdések: az ablációval együtt járó visszalökés nem okoz-e mikrorepedéseket a reaktor 10 cm vastag acélfalán, Az abláltrészecskék a reaktor vízéből milyen hatékonysággal szűrhetők ki, a beavatkozáshoz szükséges eszközök maguk szennyeződnek-e a beavatkozás során, milyen arányban lesznek nem hozzáférhető helyek, és ott milyen kiegészítő módszert lehet használni

Mikromegmunkálás anyageltávolítással, módosítással : Jelölés (gravírozás) A LÉZER anyagszerkezet változást okoz min. 50μm átmérőjű folt kell!

Mikromegmunkálás anyageltávolítással, módosítással : Jelölés (gravírozás) felület megváltozás (olvadék képződés, ) mikrorepedések, olvadék gócok (üveg)

Mikromegmunkálás anyageltávolítással, módosítással : Jelölés (gravírozás) habosodás (műanyagoknál) elszíneződés (kémiai reakció), műanyagoknál karbonizáció, fémeknél többnyire oxidáció

Mikromegmunkálás anyageltávolítással, módosítással : Jelölés (gravírozás) Üveg 3D gravírozása

SLA: Sztereo Litográfia:

Sztereolitográfia (SLA) menete: 1. A kontúr megszilárdítása 2. A kontúr által körülzárt területet is kikeményítjük a lézersugár pásztázásával 3. Következő epoxigyanta réteg felvitele a rétegvastagságnak megfelelő mértékkel (~0,1 mm) belesüllyesztjük az epoxigyanta fürdőbe, felületét simítólappal egyenletesre húzzuk.

SLA: Sztereo Litográfia:

Kétfotonos abszorpció: -Mélységi felbontás -Nem szükséges süllyedő platform -Impulzus lézer / nagy csúcsteljesítmény, alacsony átlag, -Ti:Zafír, 80 MHz, 30-60 fs Ormos P. et al, SZBK

Lézercsipesz SÁNTA I. ET AL : LÉZERSUGARAS MIKROMEGMUNKÁLÁS

A mikromegmunkálás eszközei Impulzus lézeres vékonyréteg építés (PLD) lézerfény target vákuumkamra gázbevezetés szubsztrát plume vákuum sztöchiometrikus nitrid, - oxid-, fluorid rétegek átlátszó vezetőrétegek, piro-és piezoelektromos szenzorrétegek, elektro-optikairétegek, ferroelekromosrétegek, óriás és kolosszális magnetorezisztenciát mutató többrétegrendszerek, nagy kritikus hőmérsékletű szupravezető oxidok (HTSC), biokompatibilis vékonyrétegek

A mikromegmunkálás eszközei Impulzus lézeres vékonyréteg építés (PLD) Cseppek és törmelékek Gázfázisban 1 nm Olvadékcsepp 100-300 nm Szilárd törmelék (durva target) Csökkentése: Target forgatása Pásztázás Ps, fsimpulzusok használata Target előfűtése

A mikromegmunkálás eszközei Impulzus lézeres vékonyréteg építés (PLD), direkt írás lézernyaláb nsés fslézerrel hordozó fémréteg szubsztrát mintázat

A mikromegmunkálás eszközei Impulzus lézeres vékonyréteg építés (PLD)

A mikromegmunkálás eszközei Impulzus lézeres vékonyréteg építés (PLD) Az ablációsorán lerepülő plazmafelhő anyaga egy másik hordozóra lecsapatható és változatos nano-, mikro-méteres vékonyrétegek, szerkezetek állíthatók elő. A beeső részecskék sebessége nagyságrendekkel nagyobb, mint termikus párologtatáskor, ezért a rétegek jobban tapadnak. 200 µm 1 mm 100 µm 100 µm

Aktiváló por, illetve oxigén alkalmazása mélyhegesztésnél 5 mm thick stainless steel ( 1.4404) power P=1.4 kw/ welding speed v=1 m/min rutile, silica, magnesia alumina oxygen in the protective gas (0.1 vol.%, 0.3 vol.% and 0.5 vol.%) Inverse Marangoni flow

Lyuk fúrása habszivacsba (installáció)

Védőgáz (N2) Zárt térben gáz szaporodik föl A gáz elnyeli a lézer fényét A gáz felmelegszik Tágul a lyuk, nem mélyül

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!