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医疗器械的激光微加工准分子激光器和波长愈来愈短的超短脉冲激光器是加工微米结构和纳米结构的重要工具。本文介绍一些最新加工系统的性能,包括在50至100μm厚的金属箔片上钻出直径30μm的孔以及对透明材料进行次表面雕刻处理。http://hotemed.com推动技术进步微米结构和纳米结构在当今的医疗技术中具有举足轻重的地位,广泛用于心脏起搏器电极、植入物中的精密机械组件及分析和诊断产品中。这种结构产品不仅能够带来全新的诊断和治疗方法,同时也可推动医疗技术的发展和进步。为保持这种良性发展趋势,必须改进现有技术并开发出新工艺。因此,准分子激光器和超短脉冲激光器等新技术应运而生,并逐渐取代传统的制造方法。www.87hx.com准分子激光器准分子激光器已成为工业微加工过程中的可靠部件。这些激光器利用气体混合物作为增益介质,其中含有惰性气体和卤素用作缓冲气体。常用的气体有氟化氩、氟化氪、氯化氙和氟化氙。这些不同类型的气体混合物通常可发出157至351nm的波长。因此,准分子激光器几乎始终在紫外光谱区内工作。脉冲持续时间为4至200ns,脉冲能量可达300mJ。短脉冲和高脉冲能量的结合使得准分子激光器可以达到并超出多种材料的烧蚀阈值,因此这些激光器能够处理各种不同的材料。这些激光器的另一个优势是可以轻易改变光束的形状。它可以利用折射光学元件或微透镜,将高斯输入光束转换成均匀的激光束。这种均匀的光束称为平顶或帽顶光束,整个光束的光强度分布均匀。因此,不管位于何处,光束将烧蚀相同数量的材料,并在烧蚀区及其垂直壁上形成光滑的表面。激光束在工件表面的光成像需要借助多孔障板和物镜。根据多孔障板的形状,激光束可以形成不同的几何形状,例如矩形、三角形、圆形、椭圆以及复杂的形状。上述特性使得准分子激光器成为加工热敏材料的理想工具。下面将介绍这些系统的一些应用。聚合物涂层导管的剥离微创手术需要体积更小且更精密的工具,包括供电缆线、电端口及不同的导管。这些导管由聚合物涂层金属管组成,需要配备不同的支架来安装照相机和光源等工具。这些支架均采用准分子激光器制成。紫外线辐射有机材料(例如聚合物)时具有高吸收系数意味着即便脉冲能量较低,也很容易达到烧蚀阈值。固态瞬时变为气态,使烧蚀材料脱离加工区,从而可防止形成熔融材料。短脉冲意味着热量对周围材料几乎完全没有影响。因为金属的烧蚀阈值远高于聚合物,所以不会对金属进行处理。每个脉冲的穿透深度仅为几个纳米,因此可以在聚合物内实现高精度结构。根据所需的工具和应用,均可采用一种简单、快捷且可靠的方法制造出不同的支架。高精度组件准分子激光器还可用于生产需要处理少量液体的分析和诊断组件。只需对多种少量液体样本处理进行精确控制,就能实现不同物质中已知或未知病毒、蛋白质或细菌的快速分析;评估时通常需要测量不同的电子特性。微腔传感器生产的第一步是在基材内部形成腔体。腔体的形状从矩形和圆柱到倒置的截棱锥形不等。尺寸范围为100至1000m,深度为50至500m。需逐层进行烧蚀。利用该技术,可形成不同的形状、不同的角度,然后采用仅几纳米薄的导电金属层涂布整个结构。下一步是制备电极。采用准分子激光器烧蚀不需要的金属,仅在表面留下薄薄的导体带。这样,如果液滴进入腔体内,就会触及导体末端。通过测量各种电子特性,便可了解液体样本的化学组成或微生物活性。若要分析少量液体,则必需采用精确的计量器件。利用准分子激光器,可以在聚合物上形成最小直径仅40m的钻孔,且周围区域均不会受其影响,也无残留的熔融金属。通过多孔障板还可以改变钻孔的大小和形状。超短脉冲激光器超短脉冲激光系统主要用于加工金属和陶瓷。这些激光系统是固态激光器,采用固态增益介质,例如含有稀土或过渡金属离子的晶体或玻璃。重要的增益介质有掺钕钇铝石榴石和钒酸钇。现有的工业超短脉冲激光器产生的脉冲持续时间不到12ps,功率介于2.5至50W之间,频率可达1000kHz。根据具体型号,提供355、532和1064nm三种波长选择。因此可以采用同一种增益介质处理紫外光和近红外光区域之间的范围。与纳秒激光器相比,上述超短脉冲激光系统的最大优势是脉冲能量可达数兆瓦。仅需几皮秒,这些能量即可进入材料。由于反应时间极短,几乎全部能量都用于烧蚀,从而防止周围区域受其影响或出现熔融材料。这样可形成清晰、精确的切边。具体应用包括精冲(切面宽度为10m至15m的精密裁切)、微构造、微雕刻和微钻孔。微孔钻削利用螺旋式钻削,可以在插管、喷嘴和金属或陶瓷植入物上实现微钻孔。与其它钻孔技术相比,激光束还可沿自身的轴旋转。通过改变光束的直径和射入