RU2485064C2 - Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface - Google Patents

Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface Download PDF

Info

Publication number
RU2485064C2
RU2485064C2 RU2011130270/03A RU2011130270A RU2485064C2 RU 2485064 C2 RU2485064 C2 RU 2485064C2 RU 2011130270/03 A RU2011130270/03 A RU 2011130270/03A RU 2011130270 A RU2011130270 A RU 2011130270A RU 2485064 C2 RU2485064 C2 RU 2485064C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
glass
radiation
ceramic
sample
Prior art date
Application number
RU2011130270/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011130270A (en
Inventor
Валерий Валентинович Бесогонов
Валерий Васильевич Тарасов
Василий Федорович Лыс
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт прикладной механики Уральского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт прикладной механики Уральского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт прикладной механики Уральского отделения РАН
Priority to RU2011130270/03A priority Critical patent/RU2485064C2/en
Publication of RU2011130270A publication Critical patent/RU2011130270A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485064C2 publication Critical patent/RU2485064C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to treating the surface of ceramic materials with laser radiation to obtain nanostructured amorphised films, mainly from glass-ceramic. The method can be used for surface finishing of components used in electronic engineering. The method for laser treatment of glass-ceramic surface involves laser irradiation of a glass-ceramic plate with preheating and subsequent step-by-step cooling. The glass-ceramic plate is placed in a closed volume made from heat-insulating material and laser irradiation is carried out through an optical filter which transmits radiation in the spectral range of the wavelength of the working laser and blocks radiation in the infrared range. The apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface which has a CO2 laser, an optical system with a focusing lens for scanning a beam on the surface of the sample, a control computer, a working table with a heater and a sample, which is equipped with means of protecting and cooling the focusing lens from thermal action. The apparatus is equipped with a chamber made from heat-insulation material in which there is a heater with a sample, wherein between the chamber and the focusing lens there is an optical filter which closes the sample in a closed volume, which transmits radiation of the working laser and blocks radiation in the infrared range.
EFFECT: invention improves the quality of treating glass-ceramic plates after laser irradiation and reduced heat loss during laser irradiation of the glass-ceramic surface.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки поверхности керамических материалов лазерным излучением для получения наноструктурных аморфизированных пленок, преимущественно из ситалла.The invention relates to the field of surface treatment of ceramic materials by laser radiation to obtain nanostructured amorphized films, mainly from glass.

Способ может применяться для чистовой обработки поверхности деталей, применяемых в электронной технике.The method can be used for finishing the surface of parts used in electronic technology.

Известен способ обработки поверхности силикатных подложек (Авторское свидетельство СССР №988786, C03C 17/245, 1983, Бюл. №2, «Способ обработки поверхности силикатных подложек»), включающий очистку и нанесение слоя металла на поверхность попеременной обработкой парами воды и химических реагентов при температуре 200-350°C и заданном давлении.A known method of surface treatment of silicate substrates (USSR Author's Certificate No. 988786, C03C 17/245, 1983, Bull. No. 2, "Method for surface treatment of silicate substrates"), including cleaning and applying a metal layer to the surface by alternately treating with water vapor and chemical reagents at temperature 200-350 ° C and the set pressure.

Недостатком способа - аналога является невозможность получения необходимого качества поверхности ситалловой пластины без дополнительного нанесения металлической пленки. Кроме того, необходимость создания внешнего давления усложняет технологический процесс обработки ситалловых пластин.The disadvantage of this method is the analogue of the impossibility of obtaining the required surface quality of the ceramic plate without additional deposition of a metal film. In addition, the need to create external pressure complicates the technological process of processing glass plates.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является выбранный в качестве прототипа «Способ и установка для лазерной обработки поверхности ситалла», изложенный в материалах заявки №2011100536/03 (000699). (Приоритет от 11.01.2011), включающий лазерное облучение ситалловой пластины и ее последующее охлаждение, причем предварительный нагрев пластины осуществляют до температуры 450-1100°C, проводят обработку, охлаждают образец до температуры 150-200°C совместно с печью, завершающую стадию охлаждения производят на воздухе.The closest in technical essence to the claimed method is selected as a prototype "Method and installation for laser surface treatment of glass", set forth in the materials of the application No. 201111536/03 (000699). (Priority from January 11, 2011), including laser irradiation of the glass plate and its subsequent cooling, with the plate preheating to a temperature of 450-1100 ° C, processing is carried out, the sample is cooled to a temperature of 150-200 ° C together with the furnace, completing the cooling stage produce in the air.

Недостаток этого способа состоит в том, что при его реализации значительная часть энергии расходуется не эффективно, рассеиваясь на стадии предварительного нагревания пластины перед обработкой, а также непосредственно при лазерном облучении, отражаясь обратно от обработанной поверхности. При этом тепло попадает на фокусирующую линзу лазерной установки. Это существенно снижает срок службы линзы.The disadvantage of this method is that when it is implemented, a significant part of the energy is not spent efficiently, dissipating at the stage of preheating the plate before processing, as well as directly under laser irradiation, reflecting back from the treated surface. In this case, heat enters the focusing lens of the laser system. This significantly reduces the life of the lens.

Известна установка для нагревания (термической обработки) изделий в печи (Авторское свидетельство СССР №1248082, H05B 1/02, 1986, Бюл. №28, «Резистивная нагревательная установка») для лазерной обработки поверхности ситалла (ситалловых пластин). Недостатком этой установки является то, что она относится к нагревательным установкам с импульсными регуляторами температуры, цель которых - улучшение энергетических показателей и повышение надежности работы установки. Это устройство не может быть использовано для модификации поверхности ситалла лазерным излучением, так как оно не содержит элементов, обеспечивающих уменьшение температурного воздействия на линзу, фокусирующую лазерное излучение на поверхность пластины.A known installation for heating (heat treatment) of products in a furnace (USSR Author's Certificate No. 1248082, H05B 1/02, 1986, Bull. No. 28, "Resistive heating installation") for laser processing of the surface of the glass (glass plates). The disadvantage of this installation is that it relates to heating plants with pulse temperature controllers, the purpose of which is to improve energy performance and increase the reliability of the installation. This device cannot be used to modify the surface of the glass with laser radiation, since it does not contain elements that reduce the temperature effect on the lens focusing the laser radiation on the surface of the plate.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству по п.2 является выбранная в качестве прототипа установка для лазерной обработки поверхности ситалла, содержащая CO2-лазер, оптическую систему с фокусирующей линзой для сканирования пучка по поверхности образца, управляющий компьютер, рабочий стол с нагревателем (см. стр.9-10, рис.2 автореферата диссертации на соискание ученой степени канд. технических наук Новикова Б.Ю. Лазерная модификация стеклокерамических материалов. С.-Пб., 2008. - 19 с.).Closest to the technical nature of the claimed device according to claim 2 is a prototype installation for laser processing of a glass surface containing a CO 2 laser, an optical system with a focusing lens for scanning the beam along the surface of the sample, a control computer, a desktop with a heater ( see p. 9-10, Fig. 2 of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences Novikova B.Yu. Laser modification of glass-ceramic materials. S.-Pb., 2008. - 19 p.).

Недостатком установки является использование двух лазеров с разными длинами волн: с длиной волны 10,6 мкм - для нагрева подложки, и 1,063 мкм - для сквозной модификации ситалловой пластины. Однако этот метод нельзя использовать для модификации поверхности, так как при обработке необходимо производить перемещение пучка по поверхности, что невозможно в рассматриваемом способе из-за большого градиента температуры при сканировании лазерного пучка, предназначенного для нагрева пластины.The disadvantage of the installation is the use of two lasers with different wavelengths: with a wavelength of 10.6 μm - for heating the substrate, and 1.063 μm - for through modification of the glass plate. However, this method cannot be used to modify the surface, since during processing it is necessary to move the beam over the surface, which is impossible in the considered method due to the large temperature gradient when scanning a laser beam intended for heating the plate.

Задачей изобретения является разработка способа и установки, позволяющих обеспечить повышение эффективности обработки, снижение тепловых потерь при лазерном облучении поверхности ситалла.The objective of the invention is to develop a method and installation that can improve the processing efficiency, reduce heat loss during laser irradiation of the surface of the metal.

Способ лазерной обработки поверхности ситалла, включающий лазерное облучение ситалловой пластины реализуется тем, что включает операции предварительного нагрева и последующего поэтапного охлаждения пластины, причем ситалловую пластину помещают в замкнутый объем из теплоизолирующего материала, а лазерное облучение производят через оптический фильтр, пропускающий излучение в спектральном интервале длины волны рабочего лазера и не пропускающий излучение инфракрасного диапазона волн.A method of laser treatment of a glass surface, including laser irradiation of a glass plate, is implemented by including pre-heating and subsequent stepwise cooling of the plate, the glass plate being placed in a closed volume of heat insulating material, and laser radiation is produced through an optical filter that transmits radiation in the spectral range of lengths working laser waves and non-transmitting infrared wavelengths.

Поставленная задача достигается тем, что установка для лазерной обработки поверхности ситалла, содержащая CO2-лазер, оптическую систему с фокусирующей линзой для сканирования пучка по поверхности образца, управляющий компьютер, рабочий стол с нагревателем дополнительно снабжена средствами защиты и охлаждения фокусирующей линзы от температурного воздействия и камерой из теплоизолирующего материала, в которой размещен нагреватель с образцом, причем между камерой и фокусирующей линзой установлен оптический фильтр, закрывающий образец в замкнутом объеме, пропускающий излучение рабочего лазера и не пропускающий излучение в инфракрасном диапазоне волн.The task is achieved in that the installation for laser processing of the surface of the glass, containing a CO 2 laser, an optical system with a focusing lens for scanning the beam along the surface of the sample, a control computer, a work table with a heater is additionally equipped with means for protecting and cooling the focusing lens from temperature effects and a camera made of heat-insulating material, in which a heater with a sample is placed, and an optical filter is installed between the camera and the focusing lens, which covers the sample in a closed volume, transmitting radiation from a working laser and not transmitting radiation in the infrared wavelength range.

Таким образом, повышение ресурса фокусирующей линзы обеспечивается за счет ряда специальных конструктивных мер:Thus, increasing the life of the focusing lens is ensured by a number of special design measures:

- установки нагревателя с подложкой (образцом) в замкнутый объем из тепло-изолирующего материала;- installation of a heater with a substrate (sample) in a closed volume of heat-insulating material;

- установки между фокусирующей линзой и нагревателем оптического фильтра, предохраняющего линзу от суммарного разрушающего теплового потока, формируемого нагревателем и отраженным тепловым излучением от лазерного воздействия;- installation between the focusing lens and the heater of an optical filter that protects the lens from the total destructive heat flux generated by the heater and the reflected heat from laser radiation;

- исключением конвекционного нагрева фокусирующей линзы за счет теплового потока воздуха от зоны нагрева подложки.- the exception of convection heating of the focusing lens due to the heat flow of air from the heating zone of the substrate.

Замкнутый объем области обработки подложки улучшает условия ее нагрева и стабильность поддержания технологически обусловленной температуры.The enclosed volume of the substrate processing region improves its heating conditions and the stability of maintaining a technologically determined temperature.

Кроме того, появляется возможность применения защитных, инертных или других специальных газов при лазерной обработке.In addition, it becomes possible to use protective, inert or other special gases in laser processing.

На чертеже представлена установка для лазерной обработки поверхности ситалла (Фиг.1). Установка состоит из CO2-лазера - 1, формирующего пучок лазерного излучения, которое с помощью системы зеркал 2 и линзы 3 фокусируется на поверхности ситалловой пластины 4. Пластина 4 размещается на нагревателе 5, находящемся в камере из теплоизолирующего материала 6, которая сверху закрывается оптическим фильтром 7, пропускающим длину волны лазерного излучения и задерживающим инфракрасное излучение от нагревателя и ситалловой пластины.The drawing shows the installation for laser processing of the surface of the glass (Figure 1). The installation consists of a CO 2 laser - 1, which forms a laser beam, which, using a system of mirrors 2 and a lens 3, focuses on the surface of the glass plate 4. The plate 4 is placed on the heater 5, which is located in a chamber of heat-insulating material 6, which is closed by an optical a filter 7 that transmits a wavelength of laser radiation and delays infrared radiation from a heater and a ceramic plate.

Между линзой 3 и оптическим фильтром 7 размещается вспомогательный экран 8, позволяющий снизить поток тепла от нагревателя к линзе до начала процесса обработки. Система зеркал 2 и линзы 3 в установке объединены в узел, называемый «летающая оптика» - 9, который предназначен для сканирования поверхности пластины 4 оптикой в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Управление установкой осуществляется персональным компьютером 10.Between the lens 3 and the optical filter 7 is placed an auxiliary screen 8, which allows to reduce the heat flux from the heater to the lens before the start of the processing process. The system of mirrors 2 and lenses 3 in the installation are combined into a unit called “flying optics” - 9, which is designed to scan the surface of the plate 4 with optics in two mutually perpendicular directions. The installation is controlled by a personal computer 10.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

На нагреватель 5, находящийся в камере 6 из теплоизолирующего материала, размещается пластина 4. Камера 6 закрывается сверху оптическим фильтром 7 (пропускающим длину волны лазерного излучения и задерживающим инфракрасное излучение от нагревателя и ситалловой пластины). Над оптическим фильтром 7 устанавливают (закрывают) заслонку 8, пилотный луч наводят на метку заслонки, запоминают координаты этой точки и «летающую оптику» 9 отводят в сторону. Включают нагреватель 5 и обрабатываемую пластину 4 нагревают до температуры 450-1100°C. Контроль температуры осуществляют стандартной термопарой.A plate 4 is placed on the heater 5, which is located in the chamber 6 of the heat-insulating material. The chamber 6 is closed on top by an optical filter 7 (which transmits the wavelength of the laser radiation and delays infrared radiation from the heater and the ceramic plate). A shutter 8 is installed (closed) above the optical filter 7, the pilot beam is pointed at the shutter mark, the coordinates of this point are stored, and the “flying optics” 9 are turned to the side. Heater 5 is turned on and the workpiece 4 is heated to a temperature of 450-1100 ° C. Temperature control is carried out with a standard thermocouple.

Заслонку 8 отводят в сторону, через управляющий компьютер 10 подают команду на обработку поверхности, «летающую оптику» 9 перемещают в исходную точку, включают рабочий лазер 1, излучение от лазера зеркалом 2 направляют в устройство «летающая оптика» 9 и осуществляют обработку поверхности пластины 4 лазерным излучением путем сканирования. Линза 3 фокусирует излучение на поверхность ситалловой пластины 4.The damper 8 is turned to the side, a command for surface treatment is sent through the control computer 10, the “flying optics” 9 are moved to the starting point, the working laser 1 is turned on, the radiation from the laser by the mirror 2 is sent to the “flying optics” 9 device and the plate surface 4 is processed laser radiation by scanning. Lens 3 focuses the radiation on the surface of the glass plate 4.

После окончания обработки пластины 4 «летающую оптику» 9 отводят от образца, выключают нагреватель 5, и пластина 4 совместно с нагревателем 5 остывает до температуры 150-200°C. Затем с камеры 6 снимают фильтр 7, удаляют пластану 4 с поверхности нагревателя 5, далее пластина 4 окончательно остывает на воздухе.After the processing of the plate 4, the “flying optics” 9 are removed from the sample, the heater 5 is turned off, and the plate 4 together with the heater 5 cools down to a temperature of 150-200 ° C. Then the filter 7 is removed from the chamber 6, the plate 4 is removed from the surface of the heater 5, then the plate 4 finally cools down in air.

Цикл обработки может быть повторен для следующей пластины.The treatment cycle can be repeated for the next plate.

Рассмотрим теоретические предпосылки способа, касающиеся использования специального фильтра.Consider the theoretical background of the method regarding the use of a special filter.

Если рассматривать материал (ситалл) как тепловой излучатель (неселективный, т.к. спектр излучения пока нам не известен), то без учета коэффициента серости, т.е. по сути абсолютно черное тело (АЧТ), то энергетическую светимость М(λ) можно описать формулой Планка для излучения АЧТ:If we consider the material (glass) as a heat radiator (non-selective, because the radiation spectrum is not yet known to us), then without taking into account the gray factor, i.e. essentially a black body (blackbody), then the energy luminosity M (λ) can be described by the Planck formula for blackbody radiation:

Figure 00000001
Figure 00000001

где С1 и С2 константы, заданные для обрабатываемого материала;where C 1 and C 2 constants defined for the processed material;

λ - длина волны, мкм; T - температура излучателя по абсолютной шкале, К.λ is the wavelength, microns; T is the temperature of the emitter on an absolute scale, K.

Положим, что в качестве фильтра выбран материал, представляющий собой аналог полосового фильтра, см., например, сайт (http://www/giricond.ru/production/photoelectric/interferentsionnye…), пропускающий излучение с длинами волн в достаточно широком спектральном интервале (Δλ0.5>0.25λmax) и блокирующий все остальные длины волн в рабочей спектральной области Δλ (Фиг.2).Suppose that the filter selected is a material that is an analogue of a band-pass filter, see, for example, the site (http: //www/giricond.ru/production/photoelectric/interferentsionnye...) that transmits radiation with wavelengths in a fairly wide spectral range (Δλ0.5> 0.25λmax) and blocking all other wavelengths in the working spectral region Δλ (Figure 2).

Для оценки эффективности применения полосового фильтра рассчитаем численные значения мощности излучения и условно положим, что температура подложки ситалла соответствует 600°C (873 К), для наглядности сравнения зададимся дополнительно уровнем температуры подложки в 800°C.To evaluate the efficiency of using a bandpass filter, we calculate the numerical values of the radiation power and conditionally assume that the temperature of the ceramic substrate corresponds to 600 ° C (873 K), for clarity of comparison, we additionally set the substrate temperature level at 800 ° C.

На чертеже (Фиг.3) представлены результаты расчета, показывающие, что энергетическая светимость подложки ситалла при 800°C (кривая 1) и при 600°C (кривая 2) значительно превосходит энергетическую светимость подложки в диапазоне длин волн, ограниченных полосой пропускания (прямые 3) фильтра, приведенного на фиг.2. Кроме того, наглядно видно, что с повышением температуры подложки с 600°C до 800°C, эффективность применения фильтра заметно возрастает (Фиг.3).The drawing (Fig. 3) shows the calculation results showing that the energy luminosity of the ceramic substrate at 800 ° C (curve 1) and at 600 ° C (curve 2) significantly exceeds the energy luminosity of the substrate in the wavelength range limited by the passband (direct 3) the filter shown in figure 2. In addition, it is clearly seen that with an increase in the temperature of the substrate from 600 ° C to 800 ° C, the efficiency of the filter increases markedly (Figure 3).

Приведем численную оценку эффективности применения полосового фильтра при температуре подложки ситалла 600°C.We present a numerical estimate of the efficiency of using a band-pass filter at a substrate temperature of 600 ° C.

Полная плотность энергетической светимости Q в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм составит (с единицы площади):The total energy luminosity density Q in the wavelength range from 8 to 12 μm will be (per unit area):

Figure 00000002
Figure 00000002

С 1 мкм2 это составит: Q=3,823×10-9 Вт (Вт/мкм2).With 1 μm 2 this will be: Q = 3.823 × 10 -9 W (W / μm 2 ).

С 1 см2: Q×108=0,382 Вт (Вт/см2).C 1 cm 2 : Q × 10 8 = 0.382 W (W / cm 2 ).

Вся подложка площадью около 29 см2 (4,8×6,0 см2 = 28,8 см2) в этом диапазоне излучает - 28,8×Q×108=11,011 Вт.The entire substrate with an area of about 29 cm 2 (4.8 × 6.0 cm 2 = 28.8 cm 2 ) in this range emits - 28.8 × Q × 10 8 = 11.011 watts.

Во всем диапазоне длин волн (от 0 до 500 мкм) - около 110 Вт.In the entire range of wavelengths (from 0 to 500 microns) - about 110 watts.

Вся подложка площадью около 29 см2 (4,8×6,0 см2 = 28,8 см2) излучает 28,8×Q×108=107,368 Вт.The entire substrate with an area of about 29 cm 2 (4.8 × 6.0 cm 2 = 28.8 cm 2 ) emits 28.8 × Q × 10 8 = 107.368 watts.

Излучение происходит во внешнюю полусферу равномерно (2π стерадиан).Radiation occurs uniformly in the external hemisphere (2π steradian).

Если расстояние между подложкой ситалла и линзой составляет 76,2 мм, а приемная площадка имеет размер ~⌀10 мм верхняя оценка мощности, падающей на приемную площадку во всем спектральном диапазоне, составитIf the distance between the glass substrate and the lens is 76.2 mm, and the receiving area has a size of ~ 10 mm, the upper estimate of the power incident on the receiving area in the entire spectral range is

D=10×103 мкм; A=28,8×108 мкм2; L=76,2×103, мкм; εt=0,9; τс=1; τ0=1.D = 10 × 10 3 μm; A = 28.8 × 10 8 μm 2 ; L = 76.2 × 10 3 , μm; ε t = 0.9; τ s = 1; τ 0 = 1.

Figure 00000003
Figure 00000003

Где F - мощность, падающая на приемную площадку, Вт; D - диаметр приемной площадки, мкм; А - площадь подложки, мкм2; L - расстояние между линзой и подложкой, мкм; τc, τ0 - коэффициенты пропускания (среды, в которой распространяется излучение, и защитного стекла, которое может быть установлено дополнительно); εt - коэффициент серости.Where F is the power incident on the receiving platform, W; D is the diameter of the receiving platform, microns; And - the area of the substrate, μm 2 ; L is the distance between the lens and the substrate, microns; τ c , τ 0 are the transmission coefficients (of the medium in which the radiation propagates, and protective glass, which can be installed additionally); ε t is the grayness coefficient.

При установке светофильтра (в диапазоне 8-12 мкм с пропусканием около 85%)When installing a light filter (in the range of 8-12 microns with a transmittance of about 85%)

D=10×103 мкм; A=28,8×108 мкм2; L=76,2×103, мкм; εt=0,9; τc=1; τ0=0,85.D = 10 × 10 3 μm; A = 28.8 × 10 8 μm 2 ; L = 76.2 × 10 3 , μm; ε t = 0.9; τ c = 1; τ 0 = 0.85.

Figure 00000004
Figure 00000004

Таким образом, из расчетов следует, что применение фильтра (аналога полосового фильтра) позволяет минимум в 10 раз уменьшить тепловую нагрузку на линзу. Применение материала аналога узкополосного фильтра (http://www/giricond.ru/production/photoelectric/interferentsionnye…) (пример на фиг.4) позволит снизить тепловую нагрузку еще на порядок.Thus, it follows from the calculations that the use of a filter (an analogue of a band-pass filter) makes it possible to reduce the thermal load on the lens by at least 10 times. The use of an analogue material of a narrow-band filter (http: //www/giricond.ru/production/photoelectric/interferentsionnye...) (example in figure 4) will reduce the heat load by an order of magnitude.

Таким образом, применение фильтра эффективно с точки зрения снижения тепловой нагрузки на фокусирующую линзу, что существенно повышает ее долговечность.Thus, the use of the filter is effective from the point of view of reducing the heat load on the focusing lens, which significantly increases its durability.

Важно отметить, что представленные на фиг.2-4 спектральные характеристики являются экспериментальными.It is important to note that the spectral characteristics shown in FIGS. 2-4 are experimental.

Измерения спектров пропускания и отражения фильтров проводилось на инфракрасном Фурье-спектрометре ФСМ 1201.The transmission and reflection spectra of the filters were measured on an FSM 1201 infrared Fourier spectrometer.

Claims (2)

1. Способ лазерной обработки поверхности ситалла, включающий лазерное облучение ситалловой пластины, отличающийся тем, что включает операции предварительного нагрева и последующего охлаждения пластины, причем ситалловую пластину помещают в замкнутый объем из теплоизолирующего материала, а лазерное облучение производят через оптический фильтр, пропускающий излучение в спектральном интервале длины волны рабочего лазера и не пропускающий излучение инфракрасного диапазона волн.1. The method of laser processing of the surface of the glass, including laser irradiation of the glass plate, characterized in that it includes the operation of pre-heating and subsequent cooling of the plate, and the glass plate is placed in a closed volume of heat-insulating material, and the laser radiation is produced through an optical filter that passes radiation in the spectral the interval of the wavelength of the working laser and does not transmit radiation of the infrared wavelength range. 2. Установка для лазерной обработки поверхности ситалла, содержащая CO2-лазер, оптическую систему с фокусирующей линзой для сканирования пучка по поверхности образца, управляющий компьютер, рабочий стол с нагревателем, отличающаяся тем, что она снабжена средствами защиты и охлаждения фокусирующей линзы от температурного воздействия и камерой из теплоизолирующего материала, в которой размещен нагреватель с образцом, причем между камерой и фокусирующей линзой установлен оптический фильтр, закрывающий образец в замкнутом объеме, пропускающий излучение рабочего лазера и не пропускающий излучение в инфракрасном диапазоне волн. 2. Installation for laser treatment of the surface of the glass, containing a CO 2 laser, an optical system with a focusing lens for scanning the beam along the surface of the sample, a control computer, a desktop with a heater, characterized in that it is equipped with means for protecting and cooling the focusing lens from temperature exposure and a camera of heat-insulating material, in which a heater with a sample is placed, and an optical filter is installed between the camera and the focusing lens, which covers the sample in a closed volume, a pass yuschy working laser radiation and transmits infrared radiation in the wavelength range.
RU2011130270/03A 2011-07-20 2011-07-20 Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface RU2485064C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130270/03A RU2485064C2 (en) 2011-07-20 2011-07-20 Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130270/03A RU2485064C2 (en) 2011-07-20 2011-07-20 Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011130270A RU2011130270A (en) 2013-01-27
RU2485064C2 true RU2485064C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011130270/03A RU2485064C2 (en) 2011-07-20 2011-07-20 Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485064C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107627025A (en) * 2017-09-15 2018-01-26 南开大学 A kind of preparation method of broad-band gap crystalline material surface micro-nano structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1798090A1 (en) * 1989-07-26 1993-02-28 Le Elektrotekh Inst Method of and device for laser treatment of dielectric materials
RU2139779C1 (en) * 1998-08-17 1999-10-20 Закрытое акционерное общество "ТехноЛазер" Installation for laser treatment of brittle materials
US20020139769A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-03 The Aerospace Corporation Ultraviolet method of embedding structures in photocerams
EP0747162B1 (en) * 1995-06-07 2003-09-03 Raytheon Company Laser machining of glass-ceramic materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1798090A1 (en) * 1989-07-26 1993-02-28 Le Elektrotekh Inst Method of and device for laser treatment of dielectric materials
EP0747162B1 (en) * 1995-06-07 2003-09-03 Raytheon Company Laser machining of glass-ceramic materials
RU2139779C1 (en) * 1998-08-17 1999-10-20 Закрытое акционерное общество "ТехноЛазер" Installation for laser treatment of brittle materials
US20020139769A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-03 The Aerospace Corporation Ultraviolet method of embedding structures in photocerams

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Автореферат диссертации на соискание уч. степени канд. техн. наук Новикова Б.Ю. Лазерная модификация стеклокерамических материалов. С.-Пб., 2008, с.19-25. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107627025A (en) * 2017-09-15 2018-01-26 南开大学 A kind of preparation method of broad-band gap crystalline material surface micro-nano structure
CN107627025B (en) * 2017-09-15 2020-06-26 南开大学 Preparation method of wide-bandgap crystal material surface micro-nano structure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011130270A (en) 2013-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Matthews et al. Micro‐shaping, polishing, and damage repair of fused silica surfaces using focused infrared laser beams
Temple et al. Carbon dioxide laser polishing of fused silica surfaces for increased laser-damage resistance at 1064 nm
KR101124051B1 (en) System for processing a treatment object
JP6388488B2 (en) Glass ceramic cooking plate with locally increased transmittance and method for producing such glass ceramic cooking plate
EP3330036B1 (en) Pyrometer for laser annealing system compatible with amorphous carbon optical absorber layer
US20110100058A1 (en) Formation of glass bumps with increased height using thermal annealing
TWI686667B (en) Method for improving optical characteristics and performance characteristic of photomask
US7947584B2 (en) Suitably short wavelength light for laser annealing of silicon in DSA type systems
Elhadj et al. Evaporation kinetics of laser heated silica in reactive and inert gases based on near-equilibrium dynamics
Doualle et al. Effect of annealing on the laser induced damage of polished and CO2 laser-processed fused silica surfaces
Wang et al. Top-hat and Gaussian laser beam smoothing of ground fused silica surface
RU2485064C2 (en) Method and apparatus for laser treatment of glass-ceramic surface
Elhadj et al. Laser-based dynamic evaporation and surface shaping of fused silica with assist gases: a path to rimless laser machining
Zakoldaev et al. Laser-induced Black-body Heating (LIBBH) as a Method for Glass Surface Modification.
Zhang et al. ATR-FTIR spectroscopic studies on density changes of fused silica induced by localized CO2 laser treatment
Fedorets et al. Effect of infrared irradiation on the suppression of the condensation growth of water droplets in a levitating droplet cluster
RU2630197C1 (en) Method for laser annealing of non-metallic plates
TWI730153B (en) Oven enclosure and method for optical components
Mingareev et al. Laser-induced modification of local refractive index in infrared glass-ceramic films
RU2708935C1 (en) Laser method of changing structure of transparent materials with forbidden zone
JPH05320917A (en) Thin film forming device
Wilson et al. Long-duration CW laser testing of optical windows with random antireflective surface structures on both interfaces: preliminary results
JP2006294717A (en) Substrate heating apparatus
RU2627017C1 (en) Method for manufacturing waveguide in volume of plate made of porous optical material
JP2007335344A (en) Heating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140721