Персона: Щекин, Александр Сергеевич
Email Address
Birth Date
Результаты поиска
МЕТАЛЛИЗАЦИЯ НИТРИДА АЛЮМИНИЯ НАНОСЕКУНДНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Представлено исследование влияния параметров наносекундного лазерного излучения на качество поверхности и степень металлизации алюмонитридной керамики для формирования алюминиевого проводящего слоя с наименьшим сопротивлением. Проанализированы зависимости сопротивления, шероховатости поверхности и толщины полученного проводящего слоя от плотности энергии, длительности и перекрытия импульсов. Получена температурная зависимость сопротивления при охлаждении до температуры жидкого азота, проведён анализ нанесенного методом магнетронного напыления медного покрытия и исследована адгезионная прочность соединений медного, алюминиевого слоя и подложки AlN с помощью «скретч-тестера».
Effect of burst mode modulation ultrashort pulse laser on the laser processing transparent dielectrics
Laser welding of borosilicate glass using by femtosecond fiber lasers
The work shows the principal possibility laser welding borosilicate glass using by IPG Photonics femtosecond fiber lasers. The main physical mechanisms of laser glass welding are considered. It is shown that laser welding of glass or transparent dielectrics is based on the mechanisms of nonlinear absorption high-intensity laser radiation. The main technological features of the process laser welding of borosilicate glass are demonstrated. Shear lap tests of the obtained welds were carried out, the load was over 100 MPas. © 2022 IEEE.
ОСОБЕННОСТИ ПРЯМОЙ ЛАЗЕРНОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ АЛЮМОНИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ
Проведено исследование влияния параметров наносекундного с длиной волны λ=1,064 мкм и λ=0,355 мкм, а также фемтосекундного с длиной волны λ=1,030 мкм импульсного лазерного излучения на качество металлизированной поверхности и степень металлизации керамики AlN для формирования проводящего слоя с наименьшим сопротивлением. Проанализированы зависимости сопротивления и шероховатости поверхности полученных структур от плотности энергии, длительности и перекрытия импульсов наносекундного излучения инфракрасного диапазона. Проведено сравнение характеристик проводящего слоя при прямой металлизации лазерным излучением с разной длительностью импульсов и длиной волны. Эксперименты проводились в воздушной среде.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОДИНОЧНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С УЧЕТОМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ
Проведено моделирование теплового воздействия наносекундного лазерного излучения на алюминий с учетом жидкой фазы. Построенная модель позволяет предсказывать форму кратеров, получающихся в результате воздействия одиночных импульсов. Показана динамика образования кратера и наплыва на поверхности при воздействии наносекундного лазерного излучения. Построен график зависимости высоты наплыва на поверхности алюминия в зависимости от энергии в импульсе.
ВЛИЯНИЕ МОДУЛЯЦИИ УЛЬТРАКОРОТКОГО ИМПУЛЬСА НА ФОРМИРОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЗОНЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ПРОЗРАЧНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
В работе было исследовано влияние модуляции ультракороткого импульса на процесс формирования модифицированной зоны прозрачного диэлектрика. Использование фемтосекундного волоконного лазера в режиме пачек импульсов (Burst Mode) позволило контролировать энергию, которая поступает в обрабатываемый материал и тем самым влиять на геометрию зоны модификации. В ходе исследования опробованы различные виды импульсов – линейные, синусоидальные, экспоненциальные и др. Было отмечено, что модуляция импульсов значительно влияет на форму модифицированной зоны. Были определены пороговые значения энергии, которые приводят к внутренним дефектам в виде трещин.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ КРАТЕРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА
Выполнено численное моделирование формирования абляционного кратера на поверхности монокристаллического кремния при облучении одиночным фемтосекундным лазерным импульсом. Рассмотрены три подхода на основе двухтемпературной модели: с поверхностным источником излучения, с учётом однофотонного поглощения и с дополнительным включением двухфотонного поглощения. Показано, что вклад двухфотонного поглощения незначим, поскольку интенсивности излучения существенно ниже порога его проявления. Модели, учитывающие объёмное поглощение света, воспроизводят глубину кратера с ошибкой до 4 %, в то время как модель с поверхностным граничным условием даёт отклонение до 18 %. Ошибка предсказания диаметра кратера составляет 18–19 % для моделей с поглощением и 15–29 % — для модели с поверхностным источником.
МЕТОД ПРЕЦИЗИОННОЙ МИКРОСВАРКИ ЦИРКОНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ND:YAG ЛАЗЕРА С ЛАМПОВОЙ НАКАЧКОЙ
В работе были исследованы базовые принципы лазерной микросварки. Изучено влияние энергии в импульсе на геометрические параметры сварного соединения. Также был найден оптимальный режим работы используемой установки. Полученные результаты можно применять на практике при создании неразъемных соединений, а также для дальнейших исследований с целью улучшения качества сварных соединений.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРАТЕРОВ НА МОНОКРИСТАЛЛЕ КРЕМНИЯ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕДИНИЧНОГО ИМПУЛЬСА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
С использованием современных пакетов программного обеспечения была разработана математическая модель воздействия лазерного излучения на поверхность монокристалла кремния единичным лазерным импульсом с длиной волны 1064 нм. В ходе работы выявлено, что на процесс удаления материала с поверхности зависит от вариации параметров лазерного излучения, что соответствует различным механизмам удаления. Результаты моделирования показали высокую степень соответствия между предсказанными и реальными значениями параметров кратеров, что подтверждает перспективность данного подхода.
Pulsed laser modification of Al2O3 ceramics to controlling the surface wettability
© 2021 Institute of Physics Publishing. All rights reserved.In this paper nanosecond direct laser structuring was investigated for the surface modification of Al2O3 ceramic. A theoretical calculation of the roughness index was carried out according to the Cassie-Baxter model for three different patterns formed on the ceramic surface. The relationship between the assumed area of contact of a water drop with the surface of the material and the contact angle of wetting was investigated. This study shows that surface topography is not the only key factor responsible for surface wettability during nanosecond direct laser structuring.