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Nov 23, 2023

レーザーによるガラスの微細加工 – 非常にゆっくりと

Quando pensi alla lavorazione meccanica, il primo materiale che ti viene in mente è qualcosa di simile.

機械加工というと、真っ先に思い浮かぶのはアルミニウム、スチール、プラスチックなどの素材ではないでしょうか。 私たちは、少なくとも旋盤でチャックアップするという意味では、必ずしもガラスが機械加工に適した材料であるとは考えていません。 しかし、ガラスも成形が必要な素材であり、それを実現するにはさまざまな方法があります。 しかし、レーザー誘起プラズマバブルによるガラスの微細加工ほど興味深いものはほとんどありません。 (ビデオ、下に埋め込まれています。)

下のビデオは [Zachary Tong] からのものです。 少し長めですが、情報がぎっしり詰まっていることがわかりました。 正式には「レーザー誘起裏面ウェットエッチング」として知られるこのプロセスは、レーザーを使用して硫酸銅のタンクを吹き飛ばします。 ガラス片を溶液の表面に吊るし、上からガラスを通してレーザーの焦点を合わせると、いくつかの興味深いことが起こります。

レーザーの最初のパルスは溶液を蒸発させ、硫酸銅を分解します。 銅は保護蒸気泡内のガラス表面に吸着します。この泡は、2 番目のレーザー パルスが来るまで十分に長く持続します。 このパルスは、吸着された銅と元の泡内の蒸気を加熱し、ガラスのほんの一部を溶かすのに十分です。 このプロセスが繰り返されると、小さな形状がガラスの下側にゆっくりとエッチングされます。 [Zachary] は、これらすべてをビデオで示し、また、設定が少しずれている場合に何が問題になるかを示しています。 プロセスの素晴らしい高速映像もいくつかあり、入場料だけでも価値があります。

特にこのプロセスには 50 ワットの Nd:YAG ファイバー レーザーが必要であるため、このプロセスがすぐに主流の方法になるとは思えません。 しかし、これは、レーザーとカプトンを使用してグラフェン スーパーキャパシターを作成するなど、[ザカリー] の他のレーザー探査を思い出させる興味深いプロセスです。