IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Одной из перспективных  областей использования лазерной техники является лазерная обработка материалов, а именно, пробивка микронных отверстий. В настоящее время лазерная прошивка отверстий субмиллиметровых диаметров успешно конкурирует с механическими, электрохимическими, электронно-лучевыми методами. Этот метод особенно эффективен благодаря большей производительности, отсутствию расхода инструмента и возможности прошивки глубоких отверстий малого диаметра.

В  работе исследовался такой метод использования лазерного излучения, как пробивка отверстий в тугоплавких материалах. В качестве экспериментальных мишеней использовались такие материалы как: тантал, вольфрам, титан, нержавеющие стали.

В результате фокусировки лазерного излучения на поверхность пластины тантала наблюдалось образование сквозных отверстий при облучении единичным лазерным импульсом. По окончании облучения, наблюдалась достаточная стабильность диаметров выходных отверстий по всей площади перфорации мишени. После разреза пластины, на срезе было видно отсутствие выраженной ванны расплава  в месте фокусировки лазерного излучения, характерной для микросекундной длительности лазерного импульса. Канал заканчивался сужающимся конусом. Так же, перфорация была опробована на титановой мишени толщиной 1мм. В результате лазерной перфорации пластины единичным импульсом наблюдались сквозные отверстия с выходным диаметром 10 мкм. В случае использования двух лазерных импульсов наблюдалось увеличение диаметра выходного отверстия (40 мкм). При облучении плотно сжатых металлических пластин так же  удалось обнаружить формирование глубоких каналов проплавления в тугоплавких материалах с достаточно высокой параллельностью стенок внутреннего канала за одиночный лазерный импульс.

Лазерная перфорация микронных отверстий представляет значительный интерес для микроэлектроники, авиационной про­мышленности  и для других отраслей машиностроения, а также для оптоэлектроники (узлы сопряжения волоконно-оптических систем передачи информации).

Литература

1. Т.Т. Басиев, А.В. Гаврилов, В.В. Осико, С.Н. Сметанин, А.В. Федин, "Лазерная прошивка сверхглубоких микронных отверстий в различных материалах при программируемом управлении параметрами лазерной генерации", Квантовая электроника, 2007, 37 (1), 99-102.