Kynning
Með hraðri tækniþróun er þörf fyrir léttari, skilvirkari, minni, fjölnota og hágæða leysibúnað fyrir rafeindatækni, lækningameðferð, líffræði og efni. Sem stendur eru algengir leysir fáanlegir í innrauðum og sýnilegum bylgjulengdum. Hefðbundin leysiverkfæri, ferli og tækni þjást af lítilli skilvirkni, flókinni notkun, miklum kostnaði, takmörkuðu sviði, miklu tapi og lítilli nákvæmni. UV leysir hafa verið rannsakaðir ítrekað af vísindamönnum á undanförnum áratugum vegna tiltölulega mikillar samhengis, þæginda, stöðugleika og áreiðanleika, litlum tilkostnaði, stillanleika, smæðar, mikillar skilvirkni, nákvæmni og hagkvæmni.
2. UV leysir
UV leysir eru aðallega skipt í gas UV leysir og solid UV solid state leysir. Vinnumiðillinn nær örvunarástandi með því að gleypa utanaðkomandi orku undir virkni dælugjafans, og eftir að ögnafjöldi snúningsaukning er meiri en tapið, er ljósið magnað og hluti af magnaða ljósinu er sendur til baka til að halda áfram örvuninni þannig. mynda sveiflu í resonant hola til að framleiða leysirinn. Gasmiðlar eru aðallega notaðir í púls- eða rafeindageislahleðslu, þar sem árekstrar milli rafeinda örva gasagnirnar frá lágu orkustigi til háorkustigs til að framleiða spennt stökk til að fá UV leysigeisla. Fasti miðillinn er ólínulegur tíðni tvöföldunarkristall sem framleiðir útgeislun UV leysirljós eftir eina eða fleiri tíðnibreytingar. Excimer og UV leysir í föstu formi eru almennt notaðir við leysivinnslu og meðhöndlun.
2.1. Excimer leysir
Helstu gas UV leysir eru excimer leysir, argon jón leysir, köfnunarefni sameinda leysir, flúor sameinda leysir, helíum kadmíum leysir osfrv. Excimer leysir o.fl. eru almennt notaðir til leysirvinnslu. Excimer leysir eru gas leysir með excimer sem vinnuefni. Þeir eru líka púlsleysir og hafa vakið mikinn áhuga á rannsóknum frá því fyrsti excimer leysirinn var búinn til árið 1971. Excimer er óstöðug efnasamband sameind sem brotnar niður í frumeindir við ákveðnar aðstæður. Endurtekningartíðni og meðalafli eru grunnurinn að því að dæma excimer leysigeisla. Ákveðið hlutfall af sjaldgæfum lofttegundum eins og Ar, Kr og Xe í bland við halógenefni eins og F, Cl og Br eru helstu vinnuefni UV gasleysis sem er dælt með rafeindageislum eða púlsúthleðslu. Þegar frumeindir eðallofttegunda og sjaldgæfra lofttegunda í jörðu eru spenntar verða rafeindirnar utan kjarnans þannig spenntar til hærri svigrúma þannig að ysta rafeindalagið fyllist og sameinast öðrum frumeindum til að mynda hálfsameindir sem síðan hoppa aftur til grunnástand og sundrast í frumeindir. Fljótandi xenon var vinnuefnið í fyrstu excimer leysir. Excimer leysir nútímans eru einnig ArF leysir við 193 nm, KrF leysir við 248 nm og XeCl leysir við 308 nm.
2.2. Solid-state UV leysir
Framúrskarandi kostir útfjólubláa leysigeisla í föstu ástandi eru þægileg smæð þeirra, mikill áreiðanleiki og rekstrarstöðugleiki. Algengast er að nota venjulega Nd:YAG kristal fyrir LD-dælingu, sem síðan er tvöfölduð.
Helstu skrefin í myndun útfjólubláa leysis í föstu formi eru í fyrsta lagi að dæla ljósgjafanum í leysinum á styrktarmiðilinn til að ná fram viðsnúning agnafjölda, myndun og sveiflur á grundvallar rauðu ljósi í ómunaholinu, síðan tvöföldun tíðnarinnar í holrýminu um einn eða fleiri ólínulega kristalla, og loks úttak æskilegs UV-leysis frá ómunaholinu eftir sendingu og endurkast. UV solid-state leysir eru venjulega fengnir með því að nota LD díóða dælu og lampadæluaðferðir. All-solid-state UV leysir eru LD-dældir UV solid state leysir.
Nd:YAG (neodymium doped yttrium ál granat) og Nd:YVO4 (neodymium doped yttrium vanadate) eru tvær af algengustu tegundum styrktra fjölmiðlakristalla. Algeng aðferð til að auka resonant cavities er að nota litla hálfleiðara leysidíóða LD sem er dælt með Nd:YVO4 leysikristal á bylgjulengd 808 nm til að framleiða nálægt innrauðu ljósi við 1064 nm. Samanborið við Nd:YAG, hefur Nd:YVO4 leysikristallinn stærra þversnið á ávinningi, fjórfalt meiri en Nd:YAG, stærri frásogsstuðul, fimmfaldan Nd:YAG og lægri leysiþröskuld. Samanborið við Nd:YAG, hefur Nd:YVO4 leysikristallinn stærra þversnið á ávinningi, fjórfalt meiri en Nd:YAG, stærri frásogsstuðul, fimmfaldan Nd:YAG og lægri leysiþröskuld. Nd:YAG kristallar hafa mikinn vélrænan styrk, mikla ljósgjafa, langan flúrljómunarlíf og þurfa ekki sterka hitaleiðni og kælikerfi.
3. Notkun UV leysis
UV leysirvinnsla hefur marga kosti og er nú sú tækni sem er fyrir valinu í þróun tæknilegra upplýsinga. Í fyrsta lagi getur UV leysirinn gefið út mjög stuttar bylgjulengdir leysisljóss, sem getur nákvæmlega tekist á við ofurlítil og fín efni; í öðru lagi eyðileggur "kalt meðferð" UV leysisins ekki efnið sjálft í heild, heldur meðhöndlar aðeins yfirborð þess; ennfremur eru í grundvallaratriðum engin áhrif af hitaskemmdum. Sum efni gleypa ekki sýnilega og innrauða leysigeisla á áhrifaríkan hátt, sem gerir það ómögulegt að vinna úr þeim. Stærsti kosturinn við UV er að í rauninni öll efni gleypa UV ljós víðar. UV leysir, sérstaklega solid-state UV leysir, eru fyrirferðarlítill og litlir, einfaldir í viðhaldi og auðvelt að framleiða í miklu magni. UV leysir eru notaðir í fjölmörgum forritum í vinnslu læknisfræðilegra lífefna, réttar í sakamálum, samþættum hringrásum, hálfleiðaraiðnaði, ör-sjónahlutum, skurðaðgerðum, fjarskiptum og ratsjá, og leysivinnslu og klippingu.
3.1. Breyting á yfirborðseiginleikum líffræðilegra efna
Í sumum meðferðum þurfa mörg læknisfræðileg efni að vera samhæfð við mannsvef eða jafnvel gera við, svo sem útfjólubláa leysigeislameðferð á augnsjúkdómum og tilraunir á hornhimnu kanínu sem stundum krefjast breytinga á líffræðilegum próteiginleikum og lífsameindabyggingum. Eftir að hafa stillt ákjósanlegasta púlsbreytur excimer UV leysisins geisluðu tilraunamenn síðan yfirborð læknisfræðilegra lífefna með 100 nm, 120 nm og 200 nm leysir í sömu röð og bættu þannig eðlisefnafræðilega uppbyggingu yfirborðs efnisins og breyttu ekki heildarefnafræðilegri uppbyggingu efnisins. efnið og gera meðhöndluðu lífrænu lífefnin verulega samhæfðari og vatnssæknari vefjum manna með samanburðartilraunum með ræktuðum líffræðilegum frumum, sem er mjög gagnlegt í læknisfræðilegri líffræðilegri notkun.
3.2. Á sviði sakamálarannsókna
Á sviði sakamálarannsókna hafa fingraför verið notuð sem mikilvæg líffræðileg sönnunargögn sem grunaðir menn hafa skilið eftir á vettvangi sakamála síðan í ljós kom að fingraför eru eins sérstök og DNA. Þegar gamlar aðferðir geta leitt til skemmda á sýnum og gert það erfitt að safna og geyma sýningargripi. Núverandi rannsóknir hafa framúrskarandi niðurstöður fyrir fingraför sem ekki komast í gegnum yfirborð hluta, svo sem límband, ljósmyndir, gler o.s.frv. UV luminescence imaging" og "UV laser reflectance imaging" eru notuð til að fylgjast með og skrá uppgötvun og söfnun fingraföra með UV leysigeislun hugsanlegra fingraföra í gegnum band-pass síur við 266 nm og 340 nm í sömu röð. Sjötíu prósent af 120 sýnunum prófuð í tilrauninni greindust með góðum árangri. UV stuttbylgjutæknin eykur árangur hugsanlegra fingraföra og auðveld og hraði sem hægt er að stjórna sjónrænum eiginleikum gerir hana vænlega til notkunar í vísindum í réttarsal. Munnvatnsblettir á staðnum, með útfjólubláa greiningu er hægt að greina afhúðaðar frumur, blóðbletti, hár með hársekkjum og önnur algeng lífsýni. Hins vegar þegar stuttbylgju 266 nm UV leysirinn var notaður til að geisla lífsýni í ákveðinni fjarlægð og með mismunandi tímalengd og síðan til að draga út DNA, kom í ljós að stuttbylgju 266 nm UV leysirinn hafði alvarleg áhrif á DNA niðurstöður fimm algengra tegunda líffræðilegra sönnunargagna: fingraför, b blóðblettir, munnvatnsblettir, úthelltar frumur og hár með hársekkjum, en aðeins í minna mæli við greiningu á líffræðilegu DAN fyrir hár, þar með talið hársekkjum, munnvatni og blóðblettum. Skammbylgjuútfjólubláa leysir geta haft áhrif á sum DNA lífefni, þannig að útdráttaraðferðin ætti að vera vandlega valin með tilliti til sönnunargildis þess við réttarrannsóknir.
3.3. UV leysir forrit á samþættum hringrásum
Framleiðsla á fjölmörgum rafrásum í iðnaði, allt frá fyrstu raflögnum til framleiðslu á örsmáum innbyggðum flísum með nákvæmni sem krefjast háþróaðra ferla, sveigjanlegra hringrása innan samþættra hringrása, lagskiptra hringrása í fjölliðum og kopar, allt þarfnast örholuborunar og skurðar, auk viðgerðar og skoðunar á efnum á borðum sem oft krefst notkunar á örsmíði og vinnslu. Laser micromachining tækni er greinilega besti kosturinn fyrir vinnslu hringrásarborða. Leysirinn kemst ekki í snertingu við vöruna sem á að vinna meðan á ferlinu stendur, forðast í raun vélræna krafta, sem leiðir til hraðrar vinnslu, mikillar sveigjanleika og engar sérstakar kröfur fyrir vinnustaðinn, sem getur náð undir míkrónum stærðum með nákvæmri stillingu leysis. breytur og rannsóknarhönnun. Hefðbundnari borunaraðferðirnar sem notaðar eru á hringrásartöflum eru notkun UV-leysis og CO2-leysis til að merkja ekki úr málmi (CO2-leysir með bylgjulengd 10,6 μm eru notaðir til að merkja málmlaus efni; bylgjulengdir 1064 nm eða 532 nm eru almennt notað til að merkja málmefni). Sem stendur er UV leysirvinnslutækni enn aðallega notuð, sem getur náð míkron-stigi vinnslu, mikilli nákvæmni, getur framleitt ofurfín ör-núll tæki, hægt að beita minna en 1 μm bletti af leysigeisla örhola vinnslu. Hins vegar eru CO2 leysir aðallega notaðir fyrir göt á milli 75 og 150 mm og eru viðkvæm fyrir misjöfnun í litlum götum, en UV leysir er hægt að nota fyrir holur allt að 25 mm með mikilli nákvæmni og engum misstillingu. Til dæmis, í „köldu“ vinnslu koparhúðaðra hringrásarborða með UV femtósekúndu leysigeislum, er alhliða jafnvægisaðferð notuð til að ná sem bestum ferlibreytum, og sértæku ætingareiginleikarnir eru síðan notaðir til að ná hágæða, mikilli skilvirkni örlínuæting á koparklæddum flötum með línubreidd 50 μm og línuhalla 20 μm.
3.4 Vinnsla og undirbúningur ör-ljóshluta
Á tímum upplýsingatækni og hraðri þróun nútíma iðnaðar krefst þörfin fyrir að byggja fleiri tilraunakerfa í minna rými og til að ná fleiri aðgerðum hraðari þróunar upplýsingatækni og, það sem meira er um vert, framleiðslu á smærri, smækkuðu og fullkomlega hagnýt tæki sem vinna aðeins úr efnatengi á yfirborði efnisins. Það hefur mikilvæga notkun og rannsóknargildi á sviði hernaðarratsjársamskipta, læknismeðferðar, geimferða og lífefnafræði. Ítarlegri klippingu og hagræðingu og rannsóknir og þróun forrita á ör-sjónahlutum á nanóskala eru mögulegar, sem umbreytir virkni og eiginleikum hefðbundinna ljóshluta. Örljósleiðari hefur þann kost að vera auðvelt að fjöldaframleiða, auðvelt að raða upp, lítill, léttur og sveigjanlegur, en aðalefnið er kvarsgler. Kvarsgler er viðkvæmt fyrir sprungum og gígum við notkun og meðhöndlun og er hart og brothætt efni, sem dregur verulega úr sjónrænum eiginleikum þess. Fyrir vikið hefur bein skrif "köld" vinnslutækni UV leysisins bætt skilvirkni örsjóntækja til muna, sem gerir hraða vinnslu á örsjónahlutum kleift með mikilli nákvæmni og fíngerðri uppbyggingu án þess að skemma efnið og leyfa sveigjanlega vinnslu á stórar og litlar lotur með mismunandi kröfur. Á meðan erlendar rannsóknarstofnanir hafa rannsakað UV-UV vinnslu á kísilskífum fyrr, voru innlendar rannsóknir á kísilskífuskurðartækni og hliðum aðeins gerðar eftir tiltölulega seint upphaf. Fínstillt klipping á þremur kísilskífum úr sama efni (0,18 mm, 0,38 mm og 0,6 mm) með lágmarksop sem er 45 μm og vinnslunákvæmni upp á 20 μm, sem sýnir engar sprungur í efninu, minni hitaáhrif leysisins og minna skvett.
3.4. UV leysir forrit í hálfleiðara iðnaði
Örvinnsla á hálfleiðaraefnum með UV leysigeislum hefur fengið vaxandi athygli undanfarin ár. Þúsundir þéttra rafrásaíhluta eru mjög algengar í samþættum hringrásum, þannig að það er þörf á sumum hárnákvæmni meðhöndlun og vinnsluaðferðum, svo og sumum hárnákvæmni tækjum og tækjum eins og sílikon og safír hálfleiðara efni og öðrum hálfleiðurum þunnum filmum af nákvæmni örvinnslu með UV leysir og rannsaka litrófseiginleika kvikmyndarinnar, en UV leysir getur einnig aukið nýtingu ljósorku kísilefna, en einnig gert kísilyfirborðs örbyggingu breytingar, sem stuðlar að þróun sólarrafhlöðu, eins og tveggja- víddar örgrind osfrv.
4. Lokaorð
Í gegnum áratuga þróun og rannsóknir hefur tækni og notkun UV-leysis orðið sífellt útbreiddari og þroskaðari og einkennandi fíngerð „kalda“ vinnslutækni hennar örvinnir og meðhöndlar yfirborð án þess að breyta eðliseiginleikum hlutarins og er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum og sviðum eins og fjarskiptum, ljósfræði, her, sakamálarannsóknum og læknismeðferð. 5G tímabil, til dæmis, skapar eftirspurn eftir FPC vinnslu. Með frekari þróun 5G iðnaðarins og leit að sveigjanlegum OLED skjáum af helstu rafeindatækniframleiðendum eykst eftirspurnin eftir FPC sveigjanlegum hringrásum hratt og þar með eftirspurn eftir UV leysigeislum. Þessi þróun mun vonandi leiða til örrar þróunar á UV tækni sjálfri til að ná meiri byltingum í krafti og púlsbreidd, sem og til nýrra notkunarsviða. Notkun útfjólubláa leysirvéla hefur gert nákvæma kalda vinnslu á efnum eins og FPC mögulega, en smám saman aukning á FPC hefur knúið upp dreifingu 5G, þar sem litla leyndareiginleikar veita ótakmarkað tækifæri fyrir nýjar tækniþróunarbylgjur eins og skýjatækni, Internet of Things, ökumannsleysi og VR. Þetta er auðvitað viðbótarhugtak og ný tækni og forrit munu að lokum knýja áfram frekari þróun UV-leysis.
Eftir því sem fleiri og fleiri nýir tíðni tvöföldunarkristallar og ávinningsmiðlar koma fram, því styttri bylgjulengd því meiri kraftur UV leysisins verður notaður í framtíðinni í fleiri atvinnugreinum til að stuðla að þróun allra stétta lífsins, UV leysir á vinnslusviðinu greindari, skilvirkari og nákvæmari, hár endurtekningartíðni, hár stöðugleiki er stefna framtíðarþróunar.
