Лазерная модификация стеклокерамических материалов
Диссертация
Кристаллизация ситалла СТ-50−1 также может быть реализована под действием лазерного излучения со скоростью на 2 — 3 порядка большей, чем при традиционных методах ситаллизации. Т.к. в процессе кристаллизации важную роль играют диффузионные явления, то столь серьезное повышение скорости кристаллизации не может быть объяснено только на основании термофизической кинетики и требует проведения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ РАБОТ В ОБЛАСТИ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРО-ВАННОЙ ФАЗОВО-СТРУКТУРНОЙ МОДИФИКАЦИИ (ЛИФСМ) МАТЕРИАЛОВ
- 1. 1. Обзор технологий фазово-структурной модификации мате! | | ' 1 | ' риалов
- 1. 2. Промышленное производство ситалла СТ
- 1. 3. Фазово-структурная модификация ситалла СТ-50−1 под действием излучения СОг-лазера
- 1. 4. Характеристики модифицированных областей ситалла СТ
- ГЛАВА 2. АМОРФИЗАЦИЯ СИТАЛЛА СТ-50−1 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗЛУЧЕНИЯ УАО: Ш-ЛАЗЕРА
- 2. 1. Методика и условия формирования аморфизованных областей
- 2. 1. 1. Выбор материала и лазерного источника
- 2. 1. 2. Дополнительный подогрев образца
- 2. 1. 3. Экспериментальная установка
- 2. 2. Особенности взаимодействия излучений УАОгИс!- и С02-лазе-ров с ситаллом СТ
- 2. 3. Характеристики аморфизованных областей
- 2. 3. 1. Изменение структуры и свойств ситалла при аморфизации
- 2. 3. 2. Влияние условий обработки на параметры аморфизованных областей
- 2. 3. 3. Изменение свойств облучаемых областей в процессе формирования аморфизации
- 2. 1. Методика и условия формирования аморфизованных областей
- 3. 1. Методика и условия формирования кристаллизованных областей
- 3. 2. Характеристики кристаллизованных областей
- 3. 2. 1. Изменение структуры и свойств ситалла при кристаллизации
- 3. 2. 2. Изменение свойств облучаемых областей в процессе формирования кристаллизации
- 4. 1. Механизм колебательной фазово-структурной перестройки
- 4. 2. Теоретическая модель колебательной фазово-структурной перестройки
- 5. 1. Изготовление оптических микроэлементов
- 5. 2. Определение фокусного расстояния микролинз
Список литературы
- А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров. Технологические процесссы лазерной обработки. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006.
- Вейко В.П., Метев С. М. Лазерные технологии в микроэлектронике. -София: БАН, 1999.
- Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 6. Основы лазерного термоупрочнения сплавов: Учеб. пособие для вузов/А.Г. Григорянц, А.Н. Сафронов- Под ред. А. Г. Григорянца. -М.: Высш. Шк., 1988. 159 с.
- Скиба П.А. Лазерная модификация стекловидных материалов. — Минск: БГУ, 1999.-131 с.
- П.У. Макмиллан. Стеклокерамика/пер. с англ. к.т.н. А. Т. Аладьева и к.т.н. Н. С. Кострюкова. — М.: Мир, 1967.
- Петров Д.В., Дюкарева А. С., Антропова Т. В., Вейко В. П., Костюк Г. К., Яковлев Е. Б. Спекание поверхности пластин пористого стекла под воздействием сил лазерного излучения // Физика и химия стекла. — 2003. Т. 29, № 5. С. 633 — 639.
- Вейко В.П., Костюк Г. К., Чуйко В. А., Фомичев П. А., Яковлев Е. Б. Планарные микрооптические элементы на основе локальной модификации структуры пористого стекла // Оптико-механическая промышленность. — 1992. № 2.-С. 54−58.
- Вейко В.П., Костюк Г. К., Роскова Г. П., Цехомская Т. С., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Лазерное формирование оптических микроэлементов. — Л.: ЛДНТП, 1988.-20 с.
- Вейко В.П., Костюк Г. К., Мешковский И. К., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Микрооптические элементы на основе локальной модификации структуры пористых стекол // Квантовая электроника: 1986. Т. 13, № 8. -С.1693 -1696.
- Himmenbauer M., Arenholz Е., Bauerle D., Schilcher К. UV-laser-induced surface topology changes in polyimide // Applied Physics A. — 1996. V. 63.-P. 337−339.
- Sergio Callixto. Albumen as a relief recording media for spatial distributions of infrared radiation. Fabrication of interference gratings and microlenses // Applied optics. 2003. Vol. 42, № 2. — P. 259 — 363.
- K. Hirose, T. Honma, Ya. Benino, T. Komatsu. Glass-ceramics with LiFeP04 crystals and crystal line patterning in glass by YAG laser irradiation // Solid State Ionics. 2007. V. 178. — P. 801 — 807.
- Материалы сайта «Caltech Engineering Design Research Laboratory». — Адрес страницы в Internet: http://design.caltech.edu/micropropulsion/ foturane.html.
- Internet-энциклопедия «Wikipedia». Статья «Foturan». — Адрес страницы в Internet: http://de.wikipedia.org/wiki/Foturan.
- Бережной А.И. Ситаллы и фотоситаллы. — М.: Машиностроение, 1966.
- C.J. Anthony, Р.Т. Docker, P.D. Prewett, К. Jiang. Focused ion beam microfabrication in FoturanTM photosensitive glass // Journal of Micromechanics and Microengeneering. 2007. V. 17. — P. 115 — 119.
- I. Gomez-Morilla, M.H. Abraham- D.G. de Kerckhove, G.W. Grime. Micropatterning of Foturan photosensitive glass following exposure to MeV proton beams // Journal of Micromechanics and Microengeneering. — 2005. V. 15.-P. 706−709.
- A.A. Bettiol, S. Venugopal Rao, T.C. Sum, J.A. van Kan, F. Watt. Fabrication of optical waveguides using proton beam writing // Journal of Crystal Growth. 2006. V. 288. — P. 209 — 212.
- J. Kim. Replication of microchannel structures in polymers using laser fabricated glass-ceramic stamp // Optics and Lasers in Engineering 2007. V. 45. P. 890−897.
- J. Kim, X. Xu. Replication polymer micro-fluidic devices using laserfabricated glass-ceramic stamps // Proceedings of SPIE. — 2004. V. 5662, Laser precision microfabrication. — P. 129 — 134.
- Вейко В.П., Никоноров Н. В., Скиба П. А. Фазово-структурная модификация стеклокерамики, индуцированная лазерным излучением // Оптический журнал. 2006. Т. 73, № 6. — С. 64 — 70.
- Veiko V.P., Kieu. Q. K, Nikonorov N.V., Skiba P.A. On the reversibility of laser—induced phase-structure modification of glass-ceramics // Journal of Laser Micro/Nanoengineering. 2006. V. 1, № 2. — P. 149 — 154.
- M. Kosters, Hung-Te Hsieh, D. Psaltis, K. Buse. Holography in commercially available photoetchable glasses // Applied optics. — 2005. V. 44, N17.-P. 3399−3402.
- Бочарова T. B, Карапетян Г. О. Микролинзовые растры и технология их изготовления // Оптический журнал. — 2005. Т. 72, № 9. — С. 91 95.
- Veiko V.P., Kieu Q.K., Nikonorov N.V. Laser modification of glass-ceramics structure and properties: a new view to traditional materials // Proceedings of SPIE. 2004. V. 5662, Laser precision microfabrication. — P. 119 — 128.
- F.E. Livingston, P.M. Adams, H. Helvajian. Active photo-physical processes in the pulsed UV nanosecond laser exposure of photostructurable glassceramic materials // Proceedings of SPIE. 2004. V. 5662, Laser precision microfabrication. — P. 44 — 50.
- Effect of laser parameters on the exposure and selective etched rate in photostructurable glass // Proceedings of SPIE. 2002. V. 4637, Photon processing in microelectronics and photonics. — P. 404 — 412.
- Y. Cheng, K. Sugioka, K. Midorikawa, Zh. Xu. Integrating 3D photonics and microfluidics using ultrashort laser pulses. — Материалы сайта «SPIE.org». — Адрес страницы в Internet: http://spie.org/x8513.xml
- Y. Cheng, К. Sugioka, К. Midorikawa. Freestanding optical fibers fabricated in a glass chip using femtosecond laser micromachining for lab-on-a-chip application // Optics express. 2005. V. 13, N 18. — P. 7225 — 7232.
- Y. Cheng, K. Sugioka, K. Midorikawa. Microfabrication of 3D hollow structures embedded in glass by femtosecond laser for Lab-on-a-chip applications // Applied Surface Science. 2005. V. 248. — P. 172 — 176.
- Cheng Y., Sugioka K., Midorikawa K. 3D integration of microoptics and microfluidics in glass using femtosecond laser direct writing // Proceedings of SPIE. 2004. V. 5662, Laser precision microfabrication. — P. 209 — 214.
- Y. Cheng, К. Sugioka, M. Masuda, K. Shihoyama, K. Toyoda, K. Midorikawa. Optical gratings embedded in photosensitive glass by photochemical reaction using a femtosecond laser // Optics express. — 2003. V. 11, N 15. — P. 1809— 1816.
- Y. Cheng, K. Sugioka, K. Midorikawa. Three-demensional microoptical components embedded in photosensitive glass by a femtosecond laser // Optics letters. 2003. V. 28, № 13. — P. 1144 — 1146.
- Костюк Г. К., Рачинская А. Н. Лазерная модификация структуры фотоситаллов // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Выпуск 26. Исследования в области приборостроения. / Главный редактор д.т.н., проф. В: Н. Васильев. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. — С. 316 — 319.
- В.П. Вейко, К. К. Киеу. Лазерная аморфизация стеклокерамик: основные закономерности и новые возможности изготовления микрооптических элементов // Квантовая электроника. 2007. Т. 37, № 1. — С. 92 — 98.
- Skiba P.A., Volkov V.P., Predko K.G., Veiko V.P. Laser-stimulated local change of glass-ceramic optical properties // Optical Engineering. — 1994″. Vol. 33, № 11. P. 3572 — 3577.
- Скиба А.П., Волков В. П., Сечко А. Г., Непокойчицкий А. Г., Емельянов А. В., Бондаренко А. В. Оптические элементы, полученные методом аморфизации ситаллов // Оптико-механическая промышленность. -1991. № 9.-С. 59−62.
- Химическая технология стекла и ситаллов: Учебник для вузов/М.В. Артамонова, М. С. Асланова, И. М. Бужинский и др.- Под ред. Н. М. Павлушкина. -М.: Стройиздат, 1983.
- В.П. Волков, А. Г. Непокойчицкий, А. Г. Сечко, П. А. Скиба. Локально-термическая модификация ситаллов и титансодержащих стекол под действием лазерного излучения. Минск: Институт физики АН БССР, 1990. — Препринт. 37 с.
- Волков В.П., Скиба П. А., Сечко А. Г., Непокойчицкий А. Г. Локальная кристаллизация титансодержащих стекол под действием лазерного излучения // Физика и химия стекла. 1991. Т. 17, № 2. — С. 242 — 246.
- Скиба П.А., Каранчук Д. Я. Оптимизация- процессов лазерного формирования оптических элементов на основе стеклокерамики // Известия вузов. Приборостроение. — 2004. Т. 47, № 10. Тематический выпуск «Лазерные технологии в приборостроении». — С. 14 — 20.
- Звелто О. Принципы лазеров: Пер. с англ. — 3-е перераб. и доп. изд. — М.: Мир, 1990.
- Крылов К.И. и др. Основы лазерной техники: Учеб. пособие для студентов приборостроительных спец. вузов/К.И. Крылов, В. Т. Прокопенко, В .-А. Тарлыков. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.
- Veiko V.P., Yakovlev E.B. Physical fundamentals of laser forming of micro-optical components // Optical Engineering. 1994. Vol. 33, № 11. — P. 3567−3571.
- Laser-assisted microtechnology / Metev S. M., Veiko V. P. // Springer Verlag, N-Y Heidelberg, 1998.
- Яковлев Е.Б., Ильин Д. В. Быстрая кристаллизация стекол при локальном лазерном нагревании // Научно-технический вестник СПбГУ
- ИТМО. Выпуск 44. Современные технологии. / Главный. редактор д.т.н., проф. В. Н. Васильев. СПб: СПбГУ ИТМО- 2007. — С. 95 — 99.
- Яковлев Е.Б. Особенности поведения стекол и стеклообразных материалов при быстром нагревании. — СПб: СПб ГУ ИТМО, 2004. — 88 с.
- Яковлев Е.Б. Изменение в свойствах стекла при лазерном нагревании // Оптический журнал. 1996. № 2. — С. 5 — 9.
- Султанов Ш. Ш., Сулейманов С. Х., Астахова В. В. Влияние звуковых и магнитных полей на ситаллообразование в литиевосиликатных стеклах, синтезированных в печах радиационного нагрева // Физика и химия стекла.-1993. Т. 19, № п.-С. 161−181.
- Мак A.A. Митькин В. М., Петровский Г. Т. Формирование градиента показателя преломления световым излучением//Доклады академии наук СССР. 1986. Т. 287, № 4. — С. 845 — 848.
- Митькин В.М. Механизм образования градиента показателя преломления стекла при термообработке с переменной по сечению образца температурой//Физика и химия стекла. 1984. Т. 10, № 2. — С. 174 — 182.
- Винокуров С.А., Митькин В. М. Оптическая неоднородность термообработанных стержней-интерферометров из стекла // Оптико-механическая промышленность — 1980. № 9. С. 28 — 30.
- Макин B.C., Пестов Ю. И. Образование решеток рельефа и показателя преломления на кварцевом стекле под действием излучения' TEA С02-лазера // Оптический журнал. 2004. Т. 71, № 8. — С. 41 — 46.
- Бережной А.И., Красников A.C., Красникова М. Д., Ермаков Н. И. Исследование структуры и механических свойств ситаллоцементов, подвергшихся лазерному облучению // Доклады академии наук СССР. — 1981. Т. 256, № 6. Стр. 1439 — 1442.
- Материалы сайта «Завод „Ситалл“». — Адрес сайта в Internet: http://sitall-ua.ru/.
- Рыкалин H.H., Углов A.A., Кокора А. Н. О воздействии мощного СОг лазера на титан и его сплавы // Физика и химия обработки материалов. — 1974. № 1. — С. 3 — 9.
- Основы температурных измерений/А.Н. Гордов, О. М. Жагулло, А. Г. Иванова. -М.: Энергоатомиздат, 1992.
- Температурные измерения: Справочник/Геращенко O.A., Гордов А. Н., Еремина А. К. и др.- Отв. Ред. Геращенко O.A.- АН УССР. Ин-т проблем энергосбережения. — Киев: Наук. Думка, 1989.
- Гордов А.Н. Основы пирометрии. Изд-во «Металлургия», 1971, 2е изд.
- Справочник по элементарной математике / М. Я. Выгодский. М.: Астрель: ACT, 2005. — 510 с.
- Двухфазные стекла: структура, свойства, применение. — Л.: Наука, 1991.-276 с.
- Макин B.C., Пестов Ю. И. особенности рельефа, формируемого на поверхности кварцевого стекла под действием движущего луча непрерывного С02-лазера // Оптический журнал. — 2005. Т. 72, № 11. — С. 78−81.
- Петров A.A. Лазерное формирование микролинз на базе оптических волокон. Дисс. канд. тех. наук. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. 111 с.
- Вейко В.П., Kieu К., Rho S. Лазерное изготовление оптических микролинз и микросфер // Известия вузов. Приборостроение. — 2004. Т. 47, № 10. Тематический выпуск «Лазерные технологии в приборостроении». — С. 30−35.
- К. Q. Kieu, V. P. Veiko. Laser fabrication of optical microspheres // Proceedings of SPIE. 2004. Vol. 5399, Laser-Assisted Micro- and Nanotechnologies 2003. — P. 126 — 132.
- Sergio Callixto. Silicone microlenses and interference gratings // Applied optics. 2002. Vol. 41, № 16. — P. 3355 — 3361.
- Справочник конструктора оптико-механических приборов / В. А. Панов, М. Я. Кулагин и др.- под общ. ред. В. А. Панова. 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1980. — 724 с.
- Ph Nussbaumy, R Volkel, H P Herzig, M Eisner, S Haselbeck. Design, fabrication and testing of microlens arrays for sensors and microsystems // Pure Applied Optics. 1997. № 6. — P. 617 — 636.
- Зайдель A.H. Ошибки измерений физических величин. — Л.: Наука, Ленингр. отд., 1974. — 108 с.
- Гвоздева Н.П., Коркина К. И. Прикладная оптика и оптические измерения (учебник для техникумов). М., «Машиностроение», 1976. — 383 с.