Femtosaniye Lazerler ile Pikosaniye Lazerler Arasındaki Farklar

Femtosaniye lazer sistemleri ve pikosaniye lazer sistemleri, hassas işleme, tıbbi tedavi ve bilimsel araştırmalarda kullanılan ultrakısa darbe lazer cihazlarıdır. Darbe süreleri birkaç mertebe farklılık gösterir ve bu da ışık ile malzeme arasındaki etkileşim mekanizmalarında önemli farklılıklara neden olur. Sonuç olarak, işlenme kalitesi, termal etki kontrolü ve malzeme uyumluluğu açısından farklı özellikler sergilerler.

1. Darbe Süresi Karşılaştırması

Femtosaniye lazer darbe süresi: 10⁻¹⁵ s mertebesinde

Pikosaniye lazer darbe süresi: 10⁻¹² s mertebesinde

Darbe süresi ne kadar kısa olursa, malzeme içindeki enerji birikim süresi o kadar kısalır ve önemli ölçüde termal yayılım önlenerek "soğuk işleme" özelliği oluşur. Femtosaniye lazerler, ultrakısa darbe aralığında daha yüksek tepe güç yoğunluğu ve daha düşük termal etkili bölge sağlar.

2. Işık–Malzeme Etkileşim Mekanizması
2.1 Pikosaniye Lazerler

Pikosaniye darbeleri yüksek tepe gücünde fotoiyonizasyon sağlayabilir. Çoklu foton soğurması ve doğrusal olmayan etkiler aracılığıyla malzeme hızlı erime ve buharlaşmaya uğrar. İşleme sırasında hâlâ belirli bir ısıl etki alanı bulunur. Pikosaniye lazerler, metallerin, seramiklerin ve camın mikro işleme uygulamaları için uygundur.

2.2 Femtosaniye Lazerler

Femtosaniye darbeleri daha yüksek tepe gücü sağlar ve elektron uyarılması ile bağ kırılmasını son derece kısa bir sürede tamamlayarak termal olmayan bir aşındırma mekanizması oluşturur. Neredeyse erimiş katman bulunmaz ve artık maddeler minimum düzeydedir; bu da onları termal olarak duyarlı malzemeler veya düşük hasarlı işleme gerektiren yüksek hassasiyetli yapılarda kullanım için uygun hale getirir.

3. Uygulama alanları
3.1 Pikosaniye Lazer Uygulamaları

Metal mikro gravür

Cam delme ve yüzey çizme

PCB marking ve mikro delik işleme

Telefon kılıfı yüzey dokusalama ve hassas temizlik

Tıbbi dermatoloji ekipmanları

Pikosaniye lazerleri endüstriyel üretim ortamlarında kararlılık sunar ve orta ila yüksek hassasiyetli işleme görevlerine uygundur.

3.2 Femtosaniye Lazer Uygulamaları

Yüksek hassasiyetli optik cam iç gravür ve malzeme modifikasyonu

Yarı iletken wafer kesimi ve düşük hasarlı kesim

Göz kornea cerrahisi

Polimerlerin ve kırılgan malzemelerin düşük termal hasarlı işlenmesi

Femtosaniye lazerleri, yüksek kaliteli üretim ve bilimsel araştırmalar için uygundur ve daha yüksek çevresel kararlılık gerektirir.

4. Süreç Farklılıkları

Pikosaniye işlemi: Malzeme mikro-erime gösterir ve hafif yeniden döküm katmanları oluşabilir, genellikle son işleme gerektirir; orta hızda ve orta hassasiyetteki görevlere uygundur.

Femtosaniye işlemi: Malzeme erime veya karbonizasyon olmadan doğrudan iyonlaştırılarak uzaklaştırılır ve pürüzsüz kenarlar oluşturur; yüksek hassasiyetli ve ultra mikro yapıların üretimine uygundur.

5. Ekipman Seçim İlkeleri

Maliyet odaklı gereksinimler: pikosaniye lazerleri tercih edin.

Yüksek hassasiyet ve minimum termal etki gereksinimleri: femtosaniye lazerleri tercih edin.

Cam, wafer ve polimerlerin mikro imalatı: femtosaniye lazerleri tercih edilmelidir.

Metal gravür, marking ve mikro delik işleme: pikosaniye lazerler daha iyi maliyet-performans sunar.

Femtosaniye lazerler, pikosaniye lazerlere kıyasla daha kısa darbe süresine ve daha yüksek tepe gücüne sahiptir ve neredeyse sıfır termal etkili işlemeye olanak tanır. Pikosaniye lazerler ise maliyet, stabilite ve genel amaçlı işleme kabiliyetleri açısından avantaj sağlar. Kullanıcılar, işlem gereksinimlerine, hassasiyet seviyesine, malzeme özelliklerine ve bütçeye göre uygun ultrakısa darbeli lazer ekipmanını seçmelidir.