研究目的
该研究报道了利用激光微加工技术对铌酸锂进行微加工,以原型化一种圆形振膜谐振生物传感器。通过优化微加工工艺,实现了高质量、经济且可持续制造的铌酸锂传感器原型。
研究成果
建模与实验结果的良好匹配表明,该激光微加工传感器具有用于谐振式生物传感的高潜力——其表面质量优异且品质因数高,能实现频率的精确测量;同时具备成本效益的生产工艺,符合一次性技术的要求。
研究不足
孵化间距和脉冲距离对最终表面粗糙度Sa的影响很大程度上取决于所使用的激光能量;特别是在最高脉冲能量下,孵化间距和脉冲距离对Sa有显著影响,而在最低能量设置下,它们的影响可以忽略不计。
1:实验设计与方法选择:
该方法采用激光微加工技术对铌酸锂(LiNbO3)材料进行快速原型制作,以设计谐振式传感器。通过扫描电子显微镜对表面进行定性目视检查,并利用光学表面轮廓仪定量分析表面粗糙度。
2:样本选择与数据来源:
铌酸锂材料样本通过激光微加工制成。
3:实验设备与材料清单:
LMM平台集成了Amplitude Systems公司提供的掺镱飞秒(fs)5W激光源,其中心波长为1030 nm,最大重复频率为500 KHz。
4:实验步骤与操作流程:
针对铌酸锂传感器微加工优化了激光加工参数,目标是在尽可能提高材料去除率以缩短激光加工时间的同时,获得尽可能低的表面粗糙度。
5:数据分析方法:
在不同工作环境和操作模式下检测了激光微加工传感器的性能。
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