• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989008529A1
    申请号:PCT/EP1989/000283
    申请日:1989-03-17
    公开日:1989-09-21
    发明作者:Stephan KÜPER；Michael Stuke
    申请人:Max-Planck-Gesellschaft Zur Förderung Der Wissensc；
    IPC主号:B23K26-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Ablation von polymeren Kunststoffen mittels ultrakurzer Laserstrahlungsimpulse
    [0002] Es ist bekannt, daß eine saubere Ablation von Polymethyl- methacrylat (PMMA) mit ultrakurzen UV-Laserstrahlungsimpulsen (Dauer 300 fs, Wellenlänge 248 nm) bewirkt werden kann (Appl. Phys. B 44, 199-204 (1987)) .
    [0003] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß mit ähnlichen Verfahrensparametern auch eine saubere Ablation von Fluorkunst¬ stoffen, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), erreicht werden kann, obwohl dieser Polymertyp eine ganz andere chemische Konstitution hat und im Molekül wesentlich stärkere und stabilere Bindungen aufweist als PMMA.
    [0004] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurden
    [0005] Excimerlaserimpulse mit einer Dauer von 300 fs und einer
    [0006] Wellenlänge von 248 nm mit einer Fluenz bis herunter zu
    [0007] 2 500 mJ/cm zum Abtragen (Ablatieren, Fotoätzen) einer vorher mit Methanol gereinigten und polierten Oberfläche eines
    [0008] Körpers aus im wesentlichen reinem PTFE verwendet. Die
    [0009] Impulsrate betrug 1 Hz, um thermische Effekte auszuschließen.
    [0010] Höhere Impulsraten (Wiederholungsfrequenzen), z. B. 25Hz oder bis zu etwa 1 kHz und mehr sind ebenfalls möglich.
    [0011] Bei der Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens wurde die Strahlung eines Femtosekunden-KrF-Excimer-Lasers durch eine Metallmaske und durch eine sphärische Quarz-
    [0012] Fokussierungslinse (f = 200mm) auf die Oberfläche des
    [0013] PTFE-Körpers gerichtet. Die Bestrahlung erfolgte in 'Luft.
    [0014] Die Ablationsrate steigt von einer Schwellenwert-Fluenz von etwa 300 mJ/cm 2 bis etwa 1 J/cm2 rasch an und geht dann bei höheren Fluenzwerten in die Sättigung über. Der Fluenzschwellenwert ist dreimal so hoch wie bei PMMA unter den gleichen Bedingungen, was zeigt, daß PTFE eine höhere Photonenbelastung ohne Beeinträchtigung seiner chemischen Struktur aushält.
    [0015] Die Abtragungstiefe ist eine im wesentlichen lineare Funktion der Anzahl der zur Einwirkung gebrachten Laserstrahlungs-
    [0016] 2 i Imppuulse und beträgt bei ca. 2 J/cm etwa 1 μm pro Strahlu puls
    [0017] Die einzige Figur der Zeichnung zeigt die Abtragungsrate iinn MMiikkrroommeetteerr pprroo LLäassee:rstrahlungsimpuls in Abhängigkeit von der Fluenz in J/cm 2
    [0018] Unter den angegebenen Bedingungen ergeben sich scharf definierte Vertiefungen mit relativ glattem Boden, der praktisch frei von festen Rückständen an den Rändern ist.
    [0019] Das oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel läßt sich selbstverständlich abwandlen, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Im allgemeinen wird man jedoch Laserstrahlungsimpulse mit einer Dauer unter 1 Picosekunde, vorzugsweise unter 500 FemtoSekunden verwenden. Für PTFE hat sich Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 248 nm gut bewährt. Annehmbare Ergebnisse werden sich jedoch auch mit UV-Strahlung anderer Wellenlängen, z. B. zwischen 150 und
    [0020] 2 3 35500 nnmm,, eerrzziieelleenn llaasssseenn.. DDiiee FFlluueennzz kann bis zu 10 J/cm , gegebenenfalls auch mehr, betragen.
    [0021] Das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Einrichtung lassen sich auch zur Ablation von festen nichtmetallischen anorganischen Materialien, z. B. Alkalihalogenid-Kristallen, wie KBr, und von Zähnen, insbesondere Zahnschmelz verwenden.
    权利要求:
    Claims PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Ablation nichtmetallischer Materialien mittels ultrakurzer UV-Laserstrahlungsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ablation von Fluorkunststoffen, wie PTFE, Laserstrahlungsimpulse mit einer Dauer unter 1 ps und einer Wellenlänge unter 350 nm verwendet werden.
    2. Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ablation von anorganischen, nichtmetallischen Materialien, wie Zähnen und Alkali- halogenid-Kristallen, Laserstrahlungsimpulse mit einer Dauer unter 1 ps und einer Wellenlänge unter 350 nm verwen¬ det werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Dauer unter 500 fs verwendet werden.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Dauer von etwa 300 fs verwendet werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 3, oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Wellenlänge von etwa 250 nm verwendet werden.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Fluenz über 300 mJ/cm 2 verw 'endet werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Fluenz bis etwa
    2 10 J/cm verwendet werden.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlungsimpulse mit einer Pulsrate bis etwas 1 kHz verwendet werden.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3809211A1|1989-10-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-09-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1989-09-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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