Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Katarzyna GARASZ"

Diagnostics of UV Nanosecond Laser Generated Plasma Plume Dynamics in Ambient Air Using Time-Resolved Imaging

Czytaj za darmo! »

The dynamics of UV nanosecond laser generated ablation plasma plume expanding in ambient air was investigated. The time-resolved images of the forming and expanding ablation plume were captured. Using the captured images the initial velocity of the plasma was found to vary from 6103 m/s to 7103 m/s depending on the laser pulse fluence. The plasma expansion parameters obtained by us were compared with those predicted by shockwave model and drag model. It was found that drag model better describes plasma expansion in our experiment. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań rozszerzania się w powietrzu plazmy ablacyjnej generowanej ultrafioletowym nanosekundowym impulsem laserowym. Badania polegały na wykonaniu zdjęć plazmy ablacyjnej w technice wysokiej rozdzielczości czasowej. Z analizy otrzymanych zdjęć wynika, że początkowa prędkość rozszerzającej się plazmy ablacyjnej wynosi od 6103 m/s do 7103 m/s w zależności od natężenia promieniowania laserowego. Porównano parametry rozszerzania się plazmy ablacyjnej z dwoma modelami teoretycznymi: modelem fali uderzeniowej (shockwave model) i modelem hamowania (drag model). Okazało się, że model hamowania lepiej opisuje zjawisko rozszerzania się plazmy ablacyjnej w naszych warunkach eksperymentalnych. (Badanie dynamiki plazmy ablacyjnej generowanej za pomocą nanosekundowych nadfioletowych impulsów laserowych techniką obrazowania w wysokiej rozdzielczości czasowej) Keywords: plasma, dynamics, timer resolved imaging, laser ablation Słowa kluczowe: plazma, dynamika plazmy ablacyjnej, obrazowanie w technice wysokiej rozdzielczości czasowej, ablacja laserowa Introduction The nanosecond laser ablation has many applications, such as laser micromachining, pulse laser deposition (PLD), nanoparticles and clusters formation, and material sampling for spectroscopic analysis (LIBS) [1-3]. When a high-energy nanosecond laser pulse is impinges onto the material surface,[...]

Femtosekundowe urządzenie laserowe do mikroobróbki materiałów

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule zaprezentowano ideę działania prototypowego femtosekundowego urządzenia laserowego do mikroobróbki materiałów oraz opracowanego przez nas femtosekundowego lasera światłowodowego na krysztale Yb:KYW. Wykorzystanie ultrakrótkich impulsów laserowych w mikroobróbce materiałów oferuje dużą przewagę nad mikroobróbką długo-impulsową, ze względu na zminimalizowanie oddziaływań cieplnych w obrabianym materiale. Pozwala to na bardzo precyzyjną i czystą mikroobróbkę, dokładne cięcia i krawędzie charakteryzujące się wysokim stopniem gładkości. W prezentowanym przez nas urządzeniu zastosowano zsynchronizowany system pozycjonowania, pozwalający na pełne wykorzystanie zalet lasera femtosekundowego w precyzyjnej mikroobróbce materiałów. Abstract. In this article we present an idea and a prototype design of the femtosecond laser micromachining system and a femtosecond solid-state Yb:KYW laser that we have developed. Ultra-short laser pulses offers many advantages over the long pulse laser micromachining, due to their unique capacity to interact with different materials without transferring heat to the area surrounding the target. This allows very precise and pure laser-processing, clean cuts and sharp edges. Presented here femtosecond laser micromachining device is equipped with a synchronized motion control system, that allows to take full advantage of the femtosecond laser in high-precision micromachining. (Femtosecond laser micromachining system). Słowa kluczowe: impulsy femtosekundowe, mikroobróbka precyzyjna, laser światłowodowy, ablacja laserowa. Keywords: femtosecond pulses, precise micromachining, fiber laser, laser ablation. Wstęp Laserowa mikroobróbka materiałów za pomocą impulsów femtosekundowych wykorzystuje zjawisko ablacji laserowej, tj. całkowite odparowanie materiału z obrabianej powierzchni, w wyniku oddziaływania promieniowania laserowego z materiałem. Stanowi ona bezkontaktowy sposób obróbki materiału, który nie [...]

Electrohydrodynamic Flow Evolution in a Narrow Wire-Plate Electrostatic Precipitator DOI:10.15199/48.2017.02.47

Czytaj za darmo! »

In this study, the temporal and spatial evolution of the electrohydrodynamic (EHD) flow for a high voltage positive pulse in a wire-plate electrostatic precipitator (ESP) is investigated, using the Time-Resolved Particle Image Velocimetry (PIV) method. The ESP consisted of a single wire electrode supplied by a positive high voltage and a two grounded plate electrodes. The images recorded just after applying the high voltage as well as velocity field maps of the EHD flow of the dust particles suspended in the air are presented. The results illustrate the temporal and spatial evolution of the EHD flow for different applied voltages and for cases without and with externally forced flow. Streszczenie. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań rozwoju przepływu elektrohydrodynamicznego (EHD) w elektrofiltrze z jedną drutową elektrodą wyładowczą zasilaną dodatnimi impulsami napięciowymi oraz z dwiema uziemionymi elektrodami płytowymi. Do badań wykorzystano czasowo-rozdzielczą metodę anemometrii obrazowej. Zaprezentowane wyniki ukazują rozwój przepływu EHD dla różnych napięć oraz dla przypadków bez i z wymuszonym przepływem (Rozwój przepływu elektrohydrodynamicznego w wąskim elektrofiltrze typu drut-płyty). Keywords: Electrostatic Precipitator, Electrohydrodynamic Flow, Temporal Flow Evolution, Time Resolved Particle Image Velocimetry. Słowa kluczowe: Elektrofiltr, przepływ elektrohydrodynamiczny, rozwój przepływu w czasie, czasowo rozdzielcza metoda PIV. Introduction In the presence of the electric discharge, e.g. corona discharge or dielectric barrier discharge (DBD), the so-called ionic wind appears between the high voltage and grounded electrodes. The ionic wind sets the gas molecules and dust particles in motion and, as a consequence, an electrohydrodynamic (EHD) flow is formed. The interest of EHD flows has been rising, mostly due to its influence on the electrostatic precipitators (ESPs) performance [1-3] and the EHD flow potenti[...]

Urządzenie laserowe do bezpośredniego naświetlania gęsto upakowanych schematów obwodów elektrycznych na płytkach drukowanych

Czytaj za darmo! »

Obecnie do przenoszenia wzoru schematu połączeń elektrycznych z kliszy na wartwę fotopolimeru na płytce drukowanej stosuje się metodę fotolitograficzną. Metoda ta jest zadowalająca dla płytek drukowanych, w których gęstość upakowania ścieżek jest większa niż 120 μm/120 μm (szerokość ścieżki/szerokość odstępu pomiędzy ścieżkami). Metoda bezpośredniego naświetlania obwodów elektrycznych jest stosowana dla uzyskania większej gęstości ścieżek. W niniejszym artykule zaprezentowano prototypowe urządzenie, którego działanie oparte jest na tej metodzie. Abstract. Recently, the most popular method to manufacture elecric circuit patterns on PCB is photolithography. This method is useless, if density of interconnections on PCB goes below 120 um/120 um (track/space width). Laser Direct Imaging method is a solution, in case of higher density of interconnetions on PCB. This article describes design of prototype system for Laser Direct Imaging. (Laser system for direct imaging of high density interconnects on PCB). Słowa kluczowe: Płytki drukowane (PCB), wysoka gęstość upakowania ścieżek elektrycznych, fotopolimery, laser UV, naświetlania laserowe. Keywords: Printed Circuits Board (PCB), high density of interconnects, photoresists, UV lasers, laser imaging. Wprowadzenie Płytki drukowane są jednym z głównych elementów składowych urządzeń elektronicznych. Dążenie do miniaturyzacji układów elektronicznych, szczególnie widoczne w ostatnim dziesięcioleciu, wymusza miniaturyzację połączeń elektrycznych na płytkach drukowanych. Podstawowym parametrem określającym stopień miniaturyzacji połączeń elektrycznych na płytkach drukowanych jest tzw. gęstość upakowania ścieżek elektrycznych. Parametr ten klasyfikuje płytki drukowane pod względem minimalnych szerokości ścieżek elektrycznych oraz odstępów między nimi. Wytwarzanie mikro-połączeń o dużej gęstości upakowania (czyli w tzw. technologii HDI - High Density Interconnect) wymaga zastosowania rozw[...]

Zastosowanie nanosekundowej mikroobróbki laserowej do wykonywania metalowych elementów urządzeń MEMS

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule omówiono zastosowanie mikroobróbki laserowej impulsami nanosekundowymi do wykonywania metalowych elementów urządzeń MEMS (microelectromechanical systems). Omówiono ogólnie nanosekundową mikroobróbkę laserową materiałów metalowych oraz przedstawiono przykłady elementów urządzeń MEMS wykonanych tą techniką. Przedstawiono także problem degradacji obrabianego materiału podczas nanosekundowej mikroobróbki laserowej. Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie do mikroobróbki laserowych impulsów femtosekundowych. Abstract. In this article we present the possible application of nanosecond laser micromachining in fabrication of metal MEMS element. We describe the process of laser micromachining of materials and present few examples of metal MEMS elements. We also focus on the problem of thermal degeneration of material during process of nanosecond laser micromachining. This problem is to be avoided when femtosecond laser pulses are used in MEMS laser manufacturing. (Application of nanosecond laser micromachining in fabrication of metal MEMS elements). Słowa kluczowe: mikroobróbka laserowa, mikrosystemy, obróbka precyzyjna, ablacja laserowa, MEMS Keywords: laser micromachining, microsystems, precise machining, laser ablation, MEMS Wprowadzenie Obecnie najczęściej wykorzystywanym materiałem do wykonywania elementów urządzeń MEMS (microelectromechanical systems) techniką mikroobróbki klasycznej jest krzem [1]. Spowodowane jest to doskonałymi właściwościami mechanicznymi krzemu, dzięki którym jego mikroobróbka jest procesem stosunkowo prostym [2]. Jednak niektóre elementy urządzeń MEMS nie mogą być wykonane z krzemu. Dotyczy to głównie elementów, które muszą charakteryzować się elastycznością (np. elementy akcelerometrów) i trwałością (np. mikrozębatki) lub muszą być przewodnikami elektrycznymi (np. mikroelektrody) [3]. Do takich aplikacji elementy urządzeń MEMS można wykonać z cienkiej folii metalowej (o grubości np[...]

Mikroobróbka folii metalowych za pomocą lasera nanosekundowego


  Mikroobróbka laserowa materiałów za pomocą impulsów nanosekundowych jest nowoczesną techniką umożliwiającą m.in. cięcie i drążenie folii metalowych [1]. W porównaniu z metodami mikroobróbki klasycznej zaletami mikroobróbki laserowej są duża dokładność i szybkość obróbki. Obecnie na świecie działa kilka firm oferujących urządzenia do nanosekundowej mikroobróbki laserowej. Jednak cena tych urządzeń jest wysoka, wskutek czego technika mikroobróbki laserowej jest niedostępna dla wielu polskich przedsiębiorstw. Z tego powodu w Instytucie Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku podjęto próbę skonstruowania urządzenia do nanosekundowej mikroobróbki laserowej, które byłoby atrakcyjne cenowo dla polskich przedsiębiorstw. Wynikiem tego przedsięwzięcia było powstanie urządzenia do laserowej mikroobróbki materiałów (ULMM-1). Urządzenie ULMM-1 przeznaczone jest głównie do cięcia cienkich folii metalowych (o grubości do 500 μm), zwłaszcza służących do wykonywania szablonów do nakładania pasty lutowniczej podczas wytwarzania płytek drukowanych metodą montażu powierzchniowego. Za pomocą urządzenia ULMM-1 możliwa jest także mikroobróbka materiałów niemetalowych, takich jak polimery, ceramika i szkło. Laserowa mikroobróbka materiałów Termin laserowa mikroobróbka materiałów odnosi się zazwyczaj do techniki wykorzystującej wiązkę laserową do usuwania niewielkich ilości lub cienkich warstw materiału w tzw. procesie ablacji laserowej. Mimo iż możliwe jest wywołanie procesu ablacji laserow[...]

Naświetlanie schematów gęsto upakowanych połączeń elektrycznych za pomocą prototypowego urządzenia laserowego


  Płytki drukowane są jednym z głównych elementów składowych urządzeń elektronicznych. Jednakże, dążenie do miniaturyzacji układów elektronicznych szczególnie widoczne w ostatnim dziesięcioleciu, wymusza miniaturyzację połączeń elektrycznych na płytkach drukowanych. Podstawowym parametrem określającym stopień miniaturyzacji połączeń elektrycznych na płytkach drukowanych jest tzw. gęstość upakowania ścieżek. Parametr ten klasyfikuje płytki drukowane pod względem minimalnych szerokości ścieżek elektrycznych oraz odstępów między nimi. Zainteresowanie produkcją płytek drukowanych wykonywanych w technologii HDI (High Density Interconnect - wysoka gęstość połączeń) z roku na rok rośnie. Przewiduje się, że firmy produkujące płytki drukowane w niedalekiej przyszłości będą musiały oferować płytki drukowane o wysokiej gęstości upakowania połączeń, aby przetrwać na rynku. Bez odpowiednich urządzeń do wytwarzania gęsto upakowanych połączeń, wiele z tych firm nie sprosta rosnącym wymaganiom technologicznym. Okazuje się, iż obecnie stosowana technologia produkcji płytek drukowanych (tzw. metoda fotolitograficzna) może być stosowana jedynie dla płytek drukowanych z połączeniami elektrycznymi o szerokościach większych niż 120 μm. Przewiduje się, iż gęstość upakowania ścieżek elektrycznych w roku 2017 w warstwach zewnętrznych będzie wynosić 50 μm/75 μm, natomiast w warstwach wewnętrznych - 15 μm/18 μm [1]. Dlatego główni producenci urządzeń dla przemysłu PCB (Printed Circuits Board) opracowują nowe technologie mogące sprostać nowym wymaganiom dotyczącym zwiększonej gęstości upakowania ścieżek na płytkach drukowanych. Jedną z takich technologii jest Laser Direct Imaging (LDI) [2], czyli bezpośrednie naświetlanie laserowe. W technologii tej wykorzystuje si[...]

Mikropompa elektrohydrodynamiczna na ciecz dielektryczną zasilana napięciem stałym

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule zaprezentowano projekt i działanie miniaturowej pompy elektrohydrodynamicznej (EHD) zasilanej napięciem stałym przeznaczonej do chłodzenia elementów elektronicznych. Zmierzono natężenie przepływu cieczy oraz ciśnienie wytwarzane przez pracującą mikropompę. Maksymalne natężenie przepływu, 0,5 ml/min, uzyskano dla napięcia 12 kV. Zmierzone ciśnienie wyniosło 500 Pa przy przyłożonym napięciu 6 kV. Maksymalny prąd 20 μA zmierzono przy napięciu 12 kV, co odpowiada poborowi mocy wynoszącemu 240 mW. Abstract. In this paper, the design and results of basic performance tests of electrohydrodynamic (EHD) micropump intended for integrated electronic cooling systems is presented. The pump can induce flow of dielectric liquids that can be used to transfer heat away from electronic components. The micropump is driven by high DC voltage, but consumes below 250 mW of power (current in the order of tens of microamperes). (Miniature ElectroHydrodynamic Pump Driven by DC Voltage for Dielectric Liquids). Słowa kluczowe: przepływ EHD, pompowanie cieczy dielektrycznych, mikropompa, chłodzenie elementów elektronicznych. Keywords: EHD flow, micropump, dielectric liquids pumping, electronics cooling. Wstęp Rozwój przemysłu elektronicznego pociąga za sobą ciągły wzrost gęstości mocy wydzielanej w elementach elektronicznych. Aby zapewnić przy tym odpowiednie wartości temperatury wnętrza tych elementów, niezbędne jest stosowanie systemów chłodzenia o coraz większej efektywności odprowadzania ciepła. Jednym z obiecujących podejść do problemu odprowadzania ciepła jest produkcja elementów elektronicznych z wbudowanymi mikrokanałami. Ma to pozwolić na uzyskanie przepływu czynnika chłodzącego znacznie bliżej obszarów wrażliwych termicznie, niż ma to m[...]

Zasada działania i charakterystyka impulsów prototypowego lasera femtosekundowego

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule zaprezentowano ideę działania prototypowego lasera femtosekundowego przeznaczonego do mikroobróbki materiałów. Laser ten stanowi połączenie oscylatora femtosekundowego na ciele stałym oraz wzmacniacza impulsów femtosekundowych na fotonicznych włóknach światłowodowych o rdzeniu domieszkowanym iterbem. Wykorzystanie femtosekundowych impulsów laserowych w mikroobróbce materiałów oferuje szereg korzyści w stosunku do obróbki za pomocą impulsów nanosekundowych i dłuższych. Zminimalizowanie czasu oddziaływania lasera z materiałem poddawanym mikroobróbce pozwala na zminimalizowanie uszkodzeń termicznych, precyzyjne i czyste cięcia oraz uzyskanie krawędzi o wysokim stopniu gładkości. Abstract. This article presents the idea of a prototype femtosecond laser for micromachining of materials. The laser consists of a solid-state femtosecond oscillator and a fibre ytterbium-doped amplifier. Femtosecond laser materials processing offers many advantages over the long pulse (i.e. nanosecond) laser micromachining. Ultra-short laser pulses have a unique capacity to interact with different materials without transferring heat to the area surrounding the target. This allows very precise and pure laser-processing, clean cuts and engravings with sharp edges. (The concept and pulse measurements of a prototype femtosecond laser). Słowa kluczowe: impulsy femtosekundowe, mikroobróbka laserowa, laser światłowodowy, kryształ Yb:KYW, autokorelacja. Keywords: femtosecond pulses, laser micromachining, fiber laser, Yb:KYW crystal, autocorrelation. Wprowadzenie Precyzyjna mikroobróbka laserowa materiałów opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu zjawiska ablacji laserowej, tj. całkowitego odparowania materiału z obrabianej powierzchni, w wyniku oddziaływania promieniowania laserowego z materią. Jest to metoda bezkontaktowa, nieinwazyjna i daje oczekiwane rezultaty bez konieczności stosowania dodatkowych narzędzi skrawających. Usuwanie materiału [...]

 Strona 1