Co to jest LASER Excimer?
Laser ekscymerowy lub laser Exciplex to rodzaj lasera, który wykorzystuje światło ultrafioletowe do produkcji urządzeń mikroelektronicznych, półprzewodnikowych układów scalonych i mikromaszyn. Nikolai Basov, Yu. M. Popov i VA Danilychev wynaleźli laser ekscymerowy w 1970 roku w Lebedev Physical Institute w Moskwie. Słowo excimer jest skrótem od „Excited dimer”, a słowo exciplex to skrót od „Excited complex”. Początkowo Nikolai Basov, Yu. M. Popov i VA Danilychev użyli dimeru ksenonowego lub Xe2 który został wzbudzony za pomocą wiązki elektronów do wytworzenia wymuszonej emisji o długości fali 172 nm.
Jak zbudowany jest laser ekscymerowy?
Laser ekscymerowy lub Exciplex jest zwykle konstruowany przy użyciu gazów szlachetnych, takich jak argon, krypton lub ksenon, wraz z reaktywnymi gazami halogenowymi, takimi jak fluor lub chlor. Gazy są następnie poddawane stymulacji elektrycznej i wysokiemu ciśnieniu, w wyniku czego powstaje energetyzowana pseudocząsteczka znana jako ekscymer lub ekskompleks (w przypadku halogenków gazów szlachetnych). Te pseudocząsteczki mogą istnieć tylko w stanach pod napięciem, wytwarzając wiązkę laserową światła ultrafioletowego. Cząsteczka ekscimeru ma związany stan wzbudzony i odpychający stan podstawowy, który jest odpowiedzialny za działanie lasera cząsteczki.
Gazy szlachetne, takie jak argon, krypton czy ksenon, na ogół nie reagują z innymi cząsteczkami, ale w stanie wzbudzonym elektrycznie cząsteczki te mogą łączyć się ze sobą (ekscymer) lub z cząsteczkami halogenu (ekskompleks). Pobudzona cząsteczka ma tendencję do uwalniania nadmiaru energii w postaci emisji spontanicznej lub wymuszonej. Skutkuje to wyjątkowo odpychającą cząsteczką w stanie podstawowym, która szybko dysocjuje na niezwiązane atomy poprzez inwersję populacji.
Cząsteczka ekscymerowa - Tabela długości fali
Długość fali światła emitowanego przez wzbudzoną cząsteczkę ekscimeru lub ekspleksu zależy od elementów, z których składa się ta cząsteczka.
| Ekscymer | Długość fali |
| Ar2* | 126 nm |
| Kr2* | 146 nm |
| F2* | 157 nm |
| Xe2* | 172 i 175 nm |
| ArF | 193 nm |
| KrCl .Name | 222 nm |
| Krf | 248 nm |
| XeBr | 282 nm |
| XeCl .Name | 308 nm |
| XeF | 351 nm |
Jakie są zastosowania lasera excimerowego?
Zastosowania medyczne:
Laser excimerowy generuje światło ultrafioletowe który jest dobrze wchłaniany przez związki organiczne i materię biologiczną. Natężenie energii światła UV dostarczanej przez laser excimerowy jest wystarczające, aby zaburzyć wiązania molekularne obecne na powierzchni tkanki bez przypalania lub przecinania. Lasery ekscymerowe oddzielają cienkie warstwy na powierzchni tkanki poprzez kontrolowaną ablację zamiast spalania. Dzięki temu jest niezwykle skuteczny w usuwaniu drobnych warstw tkanki bez naruszania głębokich warstw i narządów.
Duży rozmiar tych laserów jest niekorzystny w zastosowaniach medycznych. Jednak w dzisiejszych czasach wraz z rozwojem nowych technologii rozmiary są znacznie mniejsze.
Zastosowania naukowe:
Lasery ekscymerowe są wykorzystywane do różnych naukowych celów eksperymentalnych. Lasery te są również używane do dalszej produkcji niebiesko-zielonych laserów barwnikowych poprzez wzbudzenie tego obszaru widma. Krótka długość fali, duża płynność i nieciągłość wiązki tych laserów są wykorzystywane do ablacji kilku materiałów w impulsowych systemach osadzania laserowego.
Fotolitografia:
Lasery ekscymerowe odgrywają ważną rolę w wytwarzaniu chipów mikroelektronicznych (tj. Półprzewodnikowych układów scalonych) przy użyciu maszyn fotolitograficznych. Obecnie do zmniejszenia rozmiaru tranzystorów do 7 nanometrów wykorzystuje się światło głębokiego ultrafioletu (DUV) z laserów ekscymerowych KrF i ArF. Litografia ekscymerowa wniosła ogromny wkład w dziedzinie urządzeń półprzewodnikowych.
Jaka jest częstotliwość powtarzania impulsów laserów ekscymerowych?
Lasery ekscymerowe lub ekscypleksowe, które są pompowane przez wiązki elektronów, mogą generować impulsy o pojedynczej energii, które zwykle są rozdzielane przez długie okresy czasu. Dla porównania, lasery ekscymerowe pompowane przez wyładowanie wytwarzają stały strumień impulsów. Lasery te mają znacznie wyższą częstotliwość powtarzania impulsów wynoszącą około 100 Hz i znacznie mniejszą powierzchnię.
Średnia moc lasera ekscymerowego jest iloczynem częstotliwości powtarzania lub liczby impulsów na sekundę z energią impulsu (w dżulach). Średnia moc lasera excimerowego lub exciplex waha się od 1 W do 100 W. Podobna moc średnia niekoniecznie oznacza, że moc lasera byłaby taka sama. Gdy częstotliwość powtarzania przekroczy określoną wartość, energia wytwarzana na impuls zostanie zmniejszona.
Aby dowiedzieć się więcej na temat nieliniowej optyki, na której działają lasery, odwiedź https://techiescience.com/detailed-analysis-on-nonlinear-optics/
Przeczytaj także:
- Laserowe osadzanie metalu
- Fizyka laserowa
- Laser
- Spawanie wiązką laserową
- Chłodzenie laserowe
- Lasery światłowodowe
- Czyszczenie laserowe
- Mikrofon laserowy
- Wiercenie laserowe
- Trawienie laserowe
Cześć, jestem Sanchari Chakraborty. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Zawsze lubię odkrywać nowe wynalazki w dziedzinie elektroniki.
Jestem chętnym uczniem, obecnie inwestuję w dziedzinę optyki stosowanej i fotoniki. Jestem także aktywnym członkiem SPIE (Międzynarodowe stowarzyszenie optyki i fotoniki) oraz OSI (Indyjskie Towarzystwo Optyczne). Moje artykuły mają na celu przybliżenie tematów badań naukowych wysokiej jakości w prosty, ale pouczający sposób. Nauka ewoluuje od niepamiętnych czasów. Próbuję więc wykorzystać tę ewolucję i przedstawić ją czytelnikom.
Połączmy się przez