Высокоэффективные процессы в лазерных технологиях

Оплавление поверхностного слоя

Нанесение на поверхность детали тонкого слоя отличающегося по свойствам металла (или материала) и последующее воздействие на него лазерным импульсом (плакирование) позволяет создать на поверхности защитное покрытие. Возможно просто оплавление тонкого слоя для устранения ряда дефектов поверхностной обработки.

Получение металлических стёкол

Высокая скорость охлаждения (dT/dt > 10⁹ К/с) расплава на поверхности может привести к аморфизации поверхности металла и образованию металлического стекла. Металлические стёкла относятся к структурночувствительным веществам, их свойства сильно отличаются от свойств кристаллических материалов того же состава. Из-за отсутствия границ зёрен у металлических стёкол существенно выше коррозионная стойкость и сопротивление износу. Их магнитная проницаемость выше, чем у кристаллических материалов, что важно для применения в ряде приборов. Практически наиболее доступно получение металлических стёкол сплавов, таких, как железо с бором, никель с ниобием, титановые сплавы и др.

Получение отверстий

Применение импульсных твердотельных лазеров позволило на новом уровне решить проблему формирования (сверления) отверстий малого диаметра в таких трудно обрабатываемых материалах, как рубин, корунд, алмаз, твёрдые керамические сплавы и т. д. Присущие лазерному сверлению недостатки, связанные с относительно невысоким классом точности поверхности отверстий, в последнее время активно преодолеваются за счёт выбора одномодовых режимов генерации лазера, оптимизации оптических схем фокусировки лазерного луча и использования легко испаряемых подложек.

Лазерная обработка плёнок

Для снижения термического искажения рисунка подложки при обработке плёнок обычно используют короткие (∼10 нс) лазерные импульсы. Обработка плёнок лазерными излучением находит применение в электронном и оптическом приборостроении для получения рисунков тонкоплёночных микросхем и фотошаблонов, оптических шкал, сеток, для записи информации и т. д. Термохимическая обработка. Под такой обработкой понимают совокупность разнообразных процессов (разложение, окисление, восстановление, синтез), протекающих на поверхности вещества при обработке в газовой среде. В этом случае лазерное излучение используется как интенсивный источник локального нагрева, который инициирует соответствующую термохимическую реакцию в зоне его воздействия. Практическая значимость термохимической обработки связана с возможностями применения этих процессов в микроэлектронике, радиоэлектронике и ряде других областей.