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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 利用248纳米KrF准分子激光背面激光诱导等离子体烧蚀技术在熔融石英中制备微通道

    摘要： 采用248纳米KrF准分子激光的激光诱导等离子体烧蚀（LIPA）技术被用于微通道制备研究。重点考察了烧蚀形貌与加工性能的关联性，并基于实验结果提出了综合性的LIPA机理模型。采用底部金属靶材的背面LIPA工艺可归因于两种现象的共同作用：来自下方金属靶材的激光诱导等离子体气化热烧蚀，以及等离子体残留物增强的激光-玻璃直接相互作用。通过吸收光谱测量明确验证了金属残留物对石英基底激光吸收的增强效应。研究还分析了激光参数对LIPA刻蚀质量的影响以优化加工工艺。最终制备出具有优异表面质量和尺寸均匀性的熔融石英玻璃微通道，其通道深度为28微米，底面粗糙度优于数百纳米。

    关键词： 准分子激光、等离子体、熔融石英玻璃、激光烧蚀、微结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于涡轮机械的梯形结构纳秒激光烧蚀

    摘要： 正确设计的仿生微米级凹槽（即沟槽结构）可用于降低阻力。现有几种制造这类结构的方法，但都存在各自的问题与缺陷，因此并非完全适用于所有实际工业场景。本文旨在展示如何运用短纳秒脉冲激光烧蚀技术制造适用于涡轮机械的微米级梯形沟槽结构。研究表明，尽管该方法制造的沟槽质量不及最优制造工艺，但仍能提升性能表现。此外，其加工速度足够快且系统购置成本经济，适合实际工业应用。风洞实验表明，翼型表面加工的沟槽相比无结构处理的平滑翼型可有效降低壁面剪切应力。

    关键词： 微加工、纳秒激光、翼型、肋条、微结构、激光烧蚀

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用纳秒激光制造低摩擦表面

    摘要： 本文采用短脉冲（即纳秒级）激光烧蚀技术制造梯形微结构（即沟槽结构），已知该结构可降低摩擦。例如在涡轮机械应用中，通过减小流动表面的壁面剪切应力，可使系统更经济高效。此前，这类结构曾通过研磨和超短脉冲激光等不同方法制造。既有方法存在缺陷，因而无法适用于所有应用场景。相较于更短脉冲，使用纳秒脉冲激光能够以更高加工速度和经济性制造沟槽结构。尽管纳秒脉冲激光制造的沟槽结构质量不及超短脉冲激光制品，但仍能有效降低涡轮机械应用中的摩擦。

    关键词： 微加工、透平机械、纳秒激光、翼型、肋条、激光烧蚀、微结构

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用磁流变弹性体控制微LED转移的粘附力

    摘要： 液晶显示器和有机发光二极管（LED）占据了大部分显示市场。全球范围内，微型LED已受到广泛关注。要实现微型LED显示器的大规模生产，必须将微芯片准确地移至基板上。传统的微芯片移动方法采用聚合物印章控制粘附力，例如通过改变接触力和分离速度。但这种方法存在重复性差的问题。本研究基于生物材料工程制造了一种印章，通过微结构控制材料表面特性。该印章采用磁流变弹性体，其机械性能可根据磁场进行调节。此外，还分析了微芯片拾取与放置工艺的可行性。

    关键词： 粘附力、磁流变弹性体（MRE）、光刻技术、微结构

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一种基于紧凑型LED的投影微立体光刻技术，用于制造三维微结构

    摘要： 投影微立体光刻技术（pμSL）因其低成本、高精度、快速成型以及材料多样性而成为一种极具前景的增材制造技术。近年来，该技术在微流控、组织工程、微光学、生物医学微器件等诸多领域展现出巨大应用潜力。然而，关于pμSL构建过程的质量与精度研究仍在持续深入——这些因素直接影响复杂三维微结构的制造效果，使其商业化应用前景尤为引人注目。本文开发了一款基于LED的紧凑型pμSL三维打印机用于微结构制备，系统研究了影响构建质量的关键参数并完成优化。通过运用光学工程原理，专门设计了包含照明光学与投影光学的定制化光学系统。该定制打印机不仅提升了构建质量，还实现了设备小型化、成本效益优化及性能可重复性提升。为验证设备性能，成功制备了多孔、中空、螺旋及自支撑等多种复杂三维微结构，并通过微结构阵列制备评估了设备重复性。测试表明：打印横向精度优于5微米，最小层厚达1微米，最大可打印尺寸为6.4毫米×4毫米×40毫米。

    关键词： 增材制造、投影微立体光刻、光学工程、微结构、3D打印

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 脉冲激光沉积法制备的氧化锰纳米泡沫用于高性能超级电容器电极

    摘要： 通过脉冲激光沉积法，在5托氧缓冲气氛下以金属锰靶材为原料制备了氧化锰纳米泡沫。所制样品在空气中经不同温度（300℃-500℃）热处理后，场发射扫描电镜显示原始沉积态与热处理样品均呈现高孔隙泡沫状形貌。高分辨透射电镜表明该纳米泡沫由相互连接的纳米颗粒构成，热处理导致纳米颗粒轻微晶化并生长，这一现象通过X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱得到验证。这些技术还显示热处理过程中氧化物组成发生变化。经300℃处理的氧化锰纳米泡沫在0至+1.0V电位范围内展现出超过1000F/g的比电容。400℃和500℃热处理后，其比电容较300℃样品有所下降。该样品经500次循环后初始电容增加约130%，但经过5000次循环后降至最大值的三分之一。结果表明所制氧化锰纳米泡沫具有极高比电容，但需改善循环稳定性。

    关键词： 微结构、脉冲激光沉积、多孔材料、超级电容器、纳米泡沫、锰氧化物

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于热压印的金属模具上周期性微结构的皮秒激光干涉图案化

    摘要： 本研究表明，直接激光干涉图案化（DLIP）是一种能为热压印工艺制造微纹理金属模具的方法。采用波长532纳米的皮秒激光源，对纳米压印系统中用于模具制造的三种关键金属（铬、镍和铜）进行了DLIP图案化处理。结果显示，所制备的类孔状微图案的质量和表面形貌由激光加工参数（如辐照能量密度和脉冲次数）决定。处理表面还观察到激光诱导周期性表面结构（LIPSS），其形态、周期性和取向强烈依赖于累积能量密度。最终，这三种结构化金属被用作压印模具，通过电动液压机在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜上压印微透镜。形貌分析表明，所得结构与母模相当，纹理复现效果令人满意。其中采用铬模具压印的聚合物微透镜阵列展现出最佳的表面均匀性和整体质量。

    关键词： 直接激光干涉图案化、微结构、热压印、聚甲基丙烯酸甲酯、激光诱导周期性表面结构

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [ACM出版社 ACM SIGGRAPH 2018工作室 - 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市 (2018.08.12-2018.08.16)] ACM SIGGRAPH 2018关于超材料设备的工作室 - SIGGRAPH '18

    摘要： 在我们的动手演示中，我们展示了多个物体，其功能由物体内部的微观结构定义。这类超材料机器可以（1）基于其微观结构成为机械装置，（2）采用简单的机械计算，或（3）改变其外部形态以与环境互动。它们采用一体式3D打印制造，我们通过提供交互式软件工具来支持其创建。

    关键词： 超材料、微结构、可编程物质、制造

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 在熔融石英透明基底上制备粘附且无裂纹的SU-8光刻胶衍生碳MEMS的方法与工艺

    摘要： 我们提出了一种基于透明熔融石英基底上沉积SU-8光刻胶的光图案化碳膜制备方法。具体而言，我们针对SU-8 2035和SU-8 3035衍生碳微结构的制备开发并实施了该方法。研究发现：SU-8 3035衍生的碳微结构无裂纹且与基底结合良好，而SU-8 2035则导致碳微结构断裂脱落。此外，我们通过测量电阻率（1.412±0.011 mΩ·m）、结构间电阻、接触角（35.7°±6.0°）、拉曼光谱及基底粘附强度等参数对SU-8 3035衍生碳进行了表征。简言之，尽管SU-8 2035和SU-8 3035都是C-MEMS制备的适用材料，但SU-8 3035更适用于在透明熔融石英基底上制备无裂纹且结合牢固的碳微结构。

    关键词： 微结构、碳微机电系统（C-MEMS）、SU-8光刻胶、碳材料、热解、透明基底

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于微腔与微结构的多法诺共振光学折射率传感器

    摘要： 设计了一种由微腔和微结构组成的基于多重法诺共振的光学折射率传感器。该传感器通过微腔产生的多个谐振峰与微结构产生的连续背景之间的干涉，形成多重法诺共振，可在折射率测量中实现高灵敏度。此外，微腔结构显著降低了能量损耗，从而有效提高了品质因数。通过调节微腔厚度和微结构配置，可产生具有折射率传感潜力的多重法诺共振：单个法诺共振可实现831 nm/RIU的灵敏度和约600的品质因数；同时，双法诺共振之间的光谱间隔也可用于折射率传感，其灵敏度为194 nm/RIU，且能显著降低环境变化带来的误差。鉴于该传感器具有高灵敏度、窄法诺共振峰、高品质因数、易于集成以及在降低环境误差方面的优势，这种基于多重法诺共振的光学折射率传感器有望为光学折射率传感提供新策略。

    关键词： 折射率传感器、微结构、微腔、多重法诺共振

    更新于2025-09-09 09:28:46