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Lasers y plasma: un equipo de gran alcance

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Combinar un laser y una viga del plasma puede llegar a ser más exacto y económico en el proceso de producción.

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Las microestructuras minúsculas se pueden encajar en materiales con los rayos laser. Pero mucha energía es necesaria para esto cuando viene a los materiales transparentes como el vidrio. Así pues, los investigadores buscaron una solución más eficiente: combinaron el laser con una viga del plasma.

Usted puede encontrarlos en teléfonos móviles, en las cámaras de alta calidad y los sistemas electrónicos de la ayuda del conductor: componentes ópticos minúsculos, hechos del vidrio, que se equipan de microestructuras. En general, la tecnología láser se utiliza para insertar las estructuras extremadamente finas en la superficie de cristal. Puesto que el vidrio es transparente, sin embargo, el proceso del laser se convierte en un reto real: ¿si el laser? la densidad de energía de s es demasiado baja, después la radiación escasa se absorbe para alcanzar el efecto deseado. ¿Si la densidad de energía es excesiva, entonces los efectos secundarios indeseados resultan a menudo? como la contaminación por la ruina de la ablación.

Los investigadores en el instituto de Fraunhofer para los IST de la ingeniería superficial y de las películas finas ahora están pegando hacia fuera en una trayectoria totalmente nueva: en el proceso de estructuración, juntan plasma de la presión atmosférica en el de rayo láser. ¿? ¿Usando esta tecnología híbrida del laser-plasma, hemos tenido éxito en conducir la estructuración usando lejos menos energía? explica profesor Wolfgang Viöl, jefe del centro del uso para el plasma y Photonics en los IST en Göttingen.

El plasma se sabe para ser un gas reactivo que consiste en electrones móviles, energy-rich, los iones y las partículas neutrales. Si la presión en esta mezcla de gases corresponde áspero a la del ambiente circundante, después ésta refleja plasma de la presión atmosférica o de la presión del normal. En naturaleza, el plasma aparece en pernos de relámpago, por ejemplo. ¿El plasma es hoy de uso frecuente en trabajar a máquina de componentes? para refinar o modificar superficies.

Tecnología híbrida para los resultados de proceso exactos

La combinación con tecnología láser es nueva: para realizar este proceso, los científicos han diseñado una fuente del plasma que entrega inicialmente plasma fría, y en segundo lugar producen una viga muy fina que se puede juntar en el de rayo láser sin ningunas complicaciones. ¿? ¿El efecto de esta viga del plasma es que la radiación de laser se puede absorber mejor, de modo que poder conducir el proceso con energía de laser relativamente baja? explica a profesor Viöl. El procedimiento estándar pide hoy el uso de un laser ULTRAVIOLETA o infrarrojo para el proceso de cristal, para alcanzar la absorción necesaria. Ambos procedimientos, sin embargo, tienen desventajas: considerando que los lasers infrarrojos son realmente imprecisos, los gastos de explotación con los lasers ULTRAVIOLETA son desorbitados. Por el contrario el laser/el plasma que la tecnología híbrida entrega no sólo los resultados de proceso exactos, él es también económicamente atractivos.

Este nuevo procedimiento se había probado ya en pruebas con los varios vidrios, y una solicitud de patente acaba de presentarse para él. El espectro de usos es extenso: el microoptics hecho del vidrio se necesita en telecomunicaciones tanto como en productos electrónicos de consumo o tecnología de seguridad. Las microestructuras minúsculas en los vidrios que no son visibles al ojo desnudo se pueden además utilizar como protección contra el plagio para los componentes ópticos de alto grado.

¿Los investigadores exhibirán algunos prototipos de cristal que fueron estructurados con el nuevo procedimiento, así como una fuente del plasma que se pueda utilizar para procesar, en este año? s Optatec, la feria profesional internacional para la tecnología óptica, que ocurre del 20 al 22 de mayo en Francfort (Pasillo 3, cabina D50).

¿En la etapa siguiente, los científicos Göttingen-basados también ampliarán su acercamiento híbrido a otros materiales? por ejemplo los metales, la cerámica o los sintéticos. ¿El uso simultáneo del laser y del plasma podía también hacer el nuevo proceso o los procesos de capa posibles? incluso para los materiales termosensibles tales como materias textiles y papel.