Obszary zastosowań laserów UV 355nm

Grawerowanie, etykietowanie i personalizacja

Lasery UV są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, zarówno w dziedzinach naukowych i przemysłowych, jak i w życiu codziennym. Oto kilka typowych obszarów zastosowań laserów UV:

Przetwarzanie materiałów: Lasery UV są często wykorzystywane do precyzyjnej obróbki różnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, szkło, ceramika, metale lub materiały organiczne. Zakres zastosowań sięga od cięcia i grawerowania po strukturyzację powierzchni i obróbkę mikromateriałów.
Zastosowania medyczne: Lasery UV są wykorzystywane w medycynie do różnych celów, w tym chirurgii oka (np. LASIK), zabiegów dermatologicznych (np. usuwania tatuaży), stomatologii, sekwencjonowania DNA i badań w dziedzinie biologii i medycyny.
Badania naukowe: Lasery UV są wykorzystywane w różnych dziedzinach nauki, takich jak spektroskopia, mikroskopia fluorescencyjna, spektroskopia Ramana, pęseta optyczna oraz w fizyce atomowej i molekularnej.
Technologie drukowania i znakowania: Lasery UV są stosowane w przemyśle poligraficznym do bezpośredniego druku UV i utwardzania atramentów UV. Są one również wykorzystywane do laserowego etykietowania i znakowania w różnych branżach.
Przemysł półprzewodników i elektroniki: Lasery UV są wykorzystywane w przemyśle półprzewodników do precyzyjnego przetwarzania mikrochipów i produkcji płytek drukowanych.
Druk 3D: Lasery UV są wykorzystywane w produkcji addytywnej, w szczególności w procesie stereolitografii. W procesie tym materiały światłoutwardzalne są utwardzane warstwa po warstwie za pomocą lasera UV w celu stworzenia złożonych struktur 3D.
Bezpieczeństwo i kryminalistyka: Lasery UV są wykorzystywane w zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem, na przykład do rozpoznawania fałszywych banknotów lub dokumentów. Są one również wykorzystywane w analizie kryminalistycznej do wizualizacji śladów płynów ustrojowych lub substancji chemicznych.

Istnieje wiele innych obszarów zastosowań laserów UV, a technologia ta stale się rozwija.

Konkretne obszary zastosowań zależą od właściwości wiązki laserowej, długości fali, mocy i pożądanych efektów.

TRYB FUNKCJI / generowanie wiązki

JAK DZIAŁA LASER UV?

Laser UV o długości fali 355 nm jest często używany do obróbki materiałów organicznych. Ta długość fali to światło ultrafioletowe w krótkofalowym zakresie widma elektromagnetycznego.

Działanie lasera UV opiera się na zasadzie wzmocnienia światła poprzez stymulowaną emisję promieniowania. W przypadku lasera UV 355 nm, odpowiednie źródło laserowe jest wykorzystywane do generowania światła o długości fali 355 nm. Światło to jest następnie ogniskowane w wiązkę laserową za pomocą różnych elementów optycznych, takich jak zwierciadła i soczewki.

Generowanie wiązki w szczegółach:

Powszechna metoda generowania wiązki lasera UV o długości fali 355 nm wykorzystuje tak zwany proces potrajania częstotliwości. Polega on na wygenerowaniu najpierw lasera o większej długości fali, zazwyczaj lasera Nd:YAG (laser z granatem itrowo-glinowym domieszkowanym neodymem), który emituje światło o długości fali 1064 nm.

Laser Nd:YAG najpierw generuje wiązkę lasera podczerwonego o długości fali 1064 nm. Ta wiązka laserowa jest następnie kierowana przez nieliniową optyczną strukturę krystaliczną, znaną jako kryształ nieliniowy. W krysztale tym światło jest przekształcane w procesie nieliniowego podwojenia częstotliwości optycznej (generowanie drugiej harmonicznej) w światło o połowie długości fali, tj. światło o długości fali 532 nm (światło zielone).

Wygenerowana zielona wiązka laserowa o długości fali 532 nm jest następnie ponownie przepuszczana przez nieliniowy kryształ, gdzie jest ponownie poddawana nieliniowemu podwojeniu częstotliwości optycznej. Powoduje to przekształcenie światła w światło o jednej trzeciej długości fali, tj. światło o długości fali 355 nm (światło UV).

Kryształ nieliniowy używany do potrajania częstotliwości jest zwykle starannie dobranym materiałem krystalicznym o określonych właściwościach optycznych, takim jak boran beta-baru (BBO) lub triboran litu (LBO). Kryształy te mają wysoką podatność nieliniową, która jest wymagana do podwojenia i potrojenia częstotliwości.

Wiązka lasera UV generowana przy 355 nm może być następnie wykorzystywana do różnych zastosowań w przetwarzaniu materiałów organicznych.

Należy zauważyć, że istnieją również inne metody generowania wiązek laserowych UV o długości 355 nm, takie jak wykorzystanie laserów ekscymerowych lub innych nieliniowych procesów konwersji. Dokładna metoda wykorzystywana do generowania wiązki laserowej zależy od konkretnej technologii laserowej i wymagań danego zastosowania.

Moc lasera z laserami UV

Ile mocy potrzebuję?

Zalecana moc lasera dla laserów UV o długości fali 355 nm w obróbce materiałów różni się w zależności od konkretnego zastosowania i przetwarzanych materiałów. Optymalna moc lasera zależy od różnych czynników, takich jak rodzaj materiału, grubość materiału, pożądana prędkość obróbki i pożądana precyzja.

Z reguły lasery UV o długości fali 355 nm są wykorzystywane do precyzyjnej obróbki materiałów, gdzie wymagana jest wysoka rozdzielczość i minimalne uszkodzenia termiczne. Oto kilka przykładów zastosowań i typowych zalecanych mocy lasera:

Przetwarzanie mikromateriałówPodczas obróbki cienkich materiałów, takich jak folie z tworzyw sztucznych lub cienkie warstwy, może być wymagana moc lasera w zakresie od kilku miliwatów do kilku watów, w zależności od pożądanej prędkości i dokładności cięcia.
MikrorzeźbienieW celu uzyskania precyzyjnej struktury lub mikrowzorów na powierzchniach materiałów takich jak szkło, ceramika lub metale, można użyć lasera o mocy od kilku miliwatów do kilkudziesięciu watów.
Znakowanie i etykietowanieDo znakowania lub etykietowania materiałów organicznych, takich jak tworzywa sztuczne lub guma, można użyć lasera o mocy od kilkudziesięciu miliwatów do kilku watów, w zależności od pożądanej jakości i szybkości znakowania.
FotopolimeryzacjaW przypadku stosowania laserów UV do utwardzania materiałów światłoutwardzalnych, na przykład w technologii druku 3D, może być wymagana moc lasera w zakresie od kilkudziesięciu miliwatów do kilkuset watów, w zależności od rodzaju materiału i prędkości drukowania.

Dokładna moc lasera zależy od wielu czynników oraz od indywidualnych wymagań i preferencji użytkownika. Z przyjemnością udzielimy porady.

ZMIENNY WPŁYW na przedmioty obrabiane

Jak wiązka lasera o długości fali 355 nm wpływa na różne materiały?

Wiązka laserowa o długości fali 355 nm ma wysoką energię i krótką długość fali.

Dzięki tym właściwościom laser UV może skutecznie przetwarzać materiały organiczne.
Krótka długość fali umożliwia precyzyjne ogniskowanie wiązki i wysoką rozdzielczość podczas obróbki materiałów.

Interakcja wiązki lasera UV z materiałami organicznymi może mieć różne skutki, w zależności od specyficznych właściwości materiału i parametrów wiązki laserowej. Niektóre z możliwych zastosowań obejmują:

AblacjaWiązka lasera UV może odparowywać lub ablować materiały organiczne, tworząc precyzyjne struktury. Jest to często wykorzystywane w przetwarzaniu mikromateriałów, mikroelektronice lub technologii medycznej.
PolimeryzacjaLaser UV może wywołać reakcję polimeryzacji w niektórych materiałach organicznych, w której ciekłe materiały twardnieją w stałe struktury. Jest to wykorzystywane na przykład w technologii druku 3D.
Znakowanie i etykietowanieLaser UV może specjalnie znakować lub etykietować materiały organiczne poprzez indukowanie struktury powierzchni lub zmiany koloru.
FotolizaWiązka lasera UV może w niektórych przypadkach wywoływać reakcje chemiczne w substancjach organicznych, np. poprzez zerwanie wiązań chemicznych lub aktywację określonych ścieżek reakcji.

Należy zauważyć, że dokładne wyniki i efekty zależą od różnych czynników, takich jak moc lasera, czas trwania impulsu, częstotliwość powtarzania, ostrość, rodzaj materiału i grubość materiału. Dlatego też, aby osiągnąć optymalne wyniki podczas obróbki materiałów organicznych za pomocą lasera UV, wymagana jest staranna optymalizacja parametrów lasera i kompleksowe zrozumienie materiałów.