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在医学领域,高价离子治疗癌症比传统的放射性在生理学上有很大的优越性。在材料学领域,高价离子注入制备纳米材料是一个非常前沿的科技,用其处理过的材料拥有良好的特性。此外,高价离子在印刷电路、半导体等方面也有应用。在分析化学领域,可以用质谱通过对高价离子的比值分析来确定纳米粒子的元素组成: 宋体高价离子在做二次离子源方面也有非常大的潜力,因此寻找稳定高价离子来源,对质谱应用领域的拓宽具有重要的意义。人们很早就发现,强激光场与团簇相互作用时能够产生高价离子的现象。随着超短激光脉冲放大技术的发展,强激光与团簇的相互作用已成为一个重要的研究领域。在强激光场作用下团簇能够产生高价离子及高能电子,已出现了很多理论和模型解释这种现象。虽然关于理论研究的比较多,但有关激光电离团簇产生高价离子的应用报道很少。本研究将简单介绍一下激光高价离子的产生机制和在质谱领域中的应用及潜在应用。在激光电离气溶胶方面,利用质谱分析高价离子的比值可以确定元素的组成。在离子源方面,高价离子具有很高的电势,用其电离生物及有机大分子样品将供更多的物质结构信息,因为高价离子电离是利用其高电势,而EI电离是利用电子的能量,存在本质的区别。此外,高价离子还可以应用在二次离子质谱和表面分析上面。
科技日报 2012年03月30日 星期五 本报讯 据物理学家组织网3月28日报道,美国加州大学圣巴巴拉分校的研究人员通过将高、低频率的激光束瞄准半导体,引发电子从核心脱离并加速,再回来碰撞核心,由此产生多种频率光。相关研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。 当高频率的激光束击中半导体材料如砷化镓纳米结构时,会创建一对被称为激子的电子—空(穴)复合体,即当电子从外界获得能量时,会跳到较高的能级,但并不稳定,很快又会将获得的能量释放从而回到原来的能级;但如果电子获得的能量够高,就可摆脱原子核的束缚成为自由电子,电子空出来的位置则称为空穴,自由电子可能会因为摩擦或碰撞等因素损失能量,最后受到空穴的吸引而复合。 论文合著者、该校物理系教授及太赫兹科学与技术研究所主任马克·舍温说:“高频激光产生电子—空穴对,很强的低频自由电子激光束将电子从穴口分离并加速,这时由于电子加速有多余能量,它会猛烈碰撞空穴,重组电子—空穴对,并放射出新频率光子。在相当常规的路径下混合激光束碰撞后会得到一或两个新的频率,而我们在实验中看到所有这些不同的新频率最多能达到11个,这个现象着实令人兴奋。” 舍温说,由于每个频率的光对应不同的颜色,他们之所以能获得这样的突破是依靠了一种特别的工具——自由电子激光器,其最大特点是可以探测出物质的基本性质,将其置于混合光束之前即可测量出不同光的颜色,由此发现多种频率的光。 论文第一作者、该校物理系博士生本·扎克斯解释说:“这就像有线电视网络,其电缆是一束光纤,而你沿着这条线发送约1.5微米波长的光束,但在这束光里有如同细梳齿的缝隙一样分离出的许多频率。信息会以一种频率来移动。而采用这种技术就能是增加很多可以传输信息的频率,而且彼此相隔不会太远。” 该研究团队建立了一种产生电子—空穴再碰撞的机器,其在现实中恐怕还没有实际性的应用。然而,从理论上讲,一个晶体管可以用于自由电子激光产生强烈的太赫兹场,还可以调节临近的红外线光束。数据表明,该仪器调制的近红外激光是太赫兹频率的两倍,当增加光调制的速度,将会更快传输接收自电缆的信息。 研究人员介绍说,将电子—空穴再碰撞现象应用于现实世界中具有潜在显著提高光缆数据传输和通信速度的能力。最有可能的应用是多路复用技术即多渠道发送数据;另一个则可对光进行高速调制。(华凌)
众所周知,激光的应用领域在人们生活中可谓是无处不在,你知或不知,激光应用就在那里,用它那精湛的激光加工技术丰富着您的生活。 今天我们就来探讨一下这样一个具有历史代表性的产业链,是怎样逆袭曾经的风貌。 目前随着激光技术的发展,已广泛用于单晶硅、多 晶硅、非晶硅太阳能电池的划片以及硅、锗、砷化镓和其他半导体衬底材料的划片与切割。那么说到这里肯定很多人会问,激光加工技术是利用什么原理来完成划片和切割的这样一个步骤的呢? 从科学的角度上来讲,激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为两大类: 一、激光加工系统; 二、激光加工工艺。 激光加工系统主要包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统这些配件。而激光加工工艺的范围就略广泛一些,主要应用在切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。 从功能上来讲,激光加工工艺在激光焊接、激光切割、激光笔、激光治疗、激光打孔、激光快速成型、激光涂敷、激光成像上都有很成熟的一个应用。 另外激光在医学上的应用主要分为三类:激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗,其中激光治疗又分为:激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。激光美容、激光去除面部黑痣、激光治疗近视、激光除皱、都是激光领域是医学行业内伟大的成就。 在军事方面,激光成就了战术激光武器、战略激光武器、激光动力推动器等,此外激光武器的关键技术已取得突破,2013年低能激光武器已经投入使用。 在通信方面,激光通过大气空间传输达到通信目的,激光大气通信的发送设备主要由激光器(光源)、光调制器、光学发射天线(透镜)等组成;接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。 目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等 发展前景 由此可见激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工,激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。 激光划片机现状 激光划片机又称为陶瓷激光切割机或激光划线机,采用连续泵浦声光调Q的 Nd: YAG 激光器或绿激光作为工作光源,由计算机控制二维工作台,能按输入的图形做各种运动。输出功率大,划片精度高,速度快,可进行曲线及直线图形切割;无污染,噪音低,性能稳定可靠等优点。 目前,常见的硅晶体划片工艺分接触划片和非接角划片(激光划片工艺)两种: 接触划片工艺: 接触划片工艺主要有锯片切割等多种方法,是过去硅晶体、太阳能电池的切割方法,缺点是精度差,废品率高,速度慢。 非接触划片工艺: 非接触划片工艺主要是激光划片,由于是非接触方式,划线细,精度高,速度快,目前是太阳能电池等划片的主要方法。 江苏启澜激光科技有限公司开发研制的晶圆激光划片机具有国际先进水平,主要适用于表面玻璃钝化硅晶圆的划片机切割加工。激光加工技术已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域。晶圆紫外激光划片机,其无接触式加工对晶圆片不产生应力、具有较高的加工效率、极高的加工成品率,可有效的解决困扰晶圆切割划片的难题。同时,图像识别、高精度控制、自动化技术的发展,使得能实现图像自动识别、高精度自动对位、自动切割融为一体的晶圆切割划片机成为可能。国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70%的速度增长,2010年的保有量将会达到500台左右,约合3亿元人民币。 国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70%的速度增长,2010年的保有量将会达到500台左右,约合3亿元人民币。 调查显示,瑞士、美国和日本主要的激光晶圆切割机生产商每年在中国市场约销售近100台,国外设备售价在40~42万美元左右,为了提高我国激光精密加工装备的国产化水平,降低设备的采购及使用成本,提高行业的生产效率。晶圆紫外激光划片技术代表了当今世界晶圆切割加工技术前沿的发展方向,对国家未来新兴的晶圆制造产业的形成和发展具有引领作用,有利于晶圆制造技术的更新换代,实现跨越发展。