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生物医学玻璃的激光微加工

2021-10-23 08:22:39

在生物医学应用领域,芯片实验室能够完成快速诊断。制作芯片实验室(Lab- on-a-chip)或微流控芯片(Microfluidic chip)的资料主要是玻璃,受限于芯片的微尺度特性,在制备过程中,对玻璃进行激光微加工有着很高的要求。


由于其脆性和透明性,玻璃中进行细小的特征加工——玻璃微加工是相当困难的。如果运用惯例工具手段,实际上是不可能的,但是超快激光器完全能够胜任这种加工。当脉冲持续时间低于几十皮秒时,激光与资料的相互作用进入冷烧蚀状态,加工质量和精度会变得很高。


惯例的微制作办法,例如光刻,压印和软蚀刻,现已用于制备微流体芯片。但是,当要完成具有多功能集成的杂乱微流控芯片时,这些办法将面对巨大应战,由于它们需要太多工艺过程,而且本钱很高。


绿光激光玻璃钻孔设备


大功率超快激光脉冲穿透玻璃。紧聚集的飞秒激光脉冲能够经济高效地出产具有多功能的通用微流控芯片。超短脉冲宽度供给了令人难以置信的峰值功率,即便在透明资猜中,也能够进行表面和块状资料内部的改性以进行划线。


超快激光保证加工的高精度和高质量。经过使用激光的高度空间选择性,能够将相互作用区域精确地设置在资料的特定局部区域。这使得飞秒加工技术能够在透明资猜中以微尺度对杂乱的三维形状进行非常高分辨率的图画化和雕刻。


飞秒级超短脉冲宽度比资猜中的电子-声子耦合过程都短,因而超短的飞秒脉冲宽度,意味着在飞秒时间尺度传递能量,这能很好的抑制热影响区的形成和热损害。这种“冷烧蚀”方法完成了高精度和高分辨率的微加工处理,并具有无与伦比的处理可靠性。紧密聚集的光束能够在微尺度上非常高分辨率地对杂乱形状进行微加工。


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