دانلود کتاب Laser Application of Polymers - Original PDF - Libsan

دانلود کتاب Laser Application of Polymers - Original PDF

0 (0)

توضیحات کتاب :

Abstract Laser ablation of polymers has been studied with designed materials to evaluate the mechanism of ablation and the role of photochemically active groups on the ablation process, and to test possible applications of laser ablation and designed polymers. The incorporation of photochemically active groups lowers the threshold of ablation and allows high-quality structuring without contamination and modification of the remaining surface. The decomposition of the active chromophore takes place during the excitation pulse of the laser and gaseous products are ejected with supersonic velocity. Time-of-flight mass spectrometry reveals that a metastable species is among the products, suggesting that excited electronic states are involved in the ablation process. Experiments with a reference material, i.e., polyimide, for which a photothermal ablation mechanism has been suggested, exhibited pronounced differences. These results strongly suggest that, in case of designed polymers which contain photochemically active groups, a photochemical part in the ablation mechanism cannot be neglected. Various potential applications for laser ablation and the special photopolymers were evaluated and it became clear that the potential of laser ablation and specially designed material is in the field of microstructuring. Laser ablation can be used to fabricate three-dimensional elements, e.g., microoptical elements

سرچ در وردکت | سرچ در گودریدز | سرچ در اب بوکز | سرچ در آمازون | سرچ در گوگل بوک

455 بازدید 0 خرید

پیش نمایش

ضمانت بازگشت

فایل های تست شده

پرداخت آنلاین

تضمین کیفیت

دانلود فوری

At the ripe age of 40 years old (the first laser, i.e., ruby laser, was reported in 1960 by T.H. Maiman [1]; in 1954 there were masers [2], the abbreviation also being used for “means of attaining support for expensive research” [3]), the laser has become a mature technological device with many applications. Laser Application of Polymers 53 This was not always true, of course. For many years, the laser was viewed as “an answer in search of a question”. That is, it was seen as an elegant device, but one with no real useful application outside of fundamental scientific research. In the last two to three decades however, numerous laser applications have moved from the laboratory to the industrial workplace or the commercial market.

چکیده فارسی

در سن 40 سالگی (نخستین لیزر، یعنی لیزر یاقوتی، در سال 1960 توسط T.H. Maiman [1] گزارش شد؛ در سال 1954 میزرها [2] وجود داشتند که مخفف آن نیز برای "معنی از" استفاده می شود. دستیابی به پشتیبانی برای تحقیقات گران قیمت» [3])، لیزر به یک دستگاه تکنولوژیکی بالغ با کاربردهای فراوان تبدیل شده است. کاربرد لیزری پلیمرها 53 البته این همیشه درست نبود. برای سال‌ها، لیزر به عنوان "پاسخی در جستجوی یک سوال" تلقی می‌شد. به این معنا که به عنوان یک وسیله زیبا دیده می شد، اما هیچ کاربرد واقعی و مفیدی خارج از جستجوی بنیادی علمی نداشت. با این حال، در دو تا سه دهه اخیر، کاربردهای لیزر متعددی از آزمایشگاه به محل کار صنعتی یا بازار تجاری منتقل شده است.

ادامه ...

Title:	Laser Application of Polymers		Volume:
Author(s):	Thomas Lippert
Series:		Periodical:	Adv Polym Sci (2004) 168: 51–246
Publisher:	Paul Scherrer Institut	City:
Year:	2004	Edition:
Language:	English	Pages (biblio\tech):	\196
ISBN:		ID:	348722
Time added:	2011-02-14 12:09:19	Time modified:	2019-12-21 21:23:21
Library:		Library issue:	0
Size:	4 MB (4188487 bytes)	Extension:	pdf

ادامه ...

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 1.1 Laser Ablation History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 1.2 Laser Ablation of Polymers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 1.2.1 Mechanisms of Ablation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 1.2.2 Why Special Polymers? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 2 Ablation Mechanisms of Novel Photopolymers . . . . . . . . . . 62 2.1 Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 2.2 Ablation Characteristics–Mechanism of Ablation . . . . . . . . . 65 2.2.1 Etch Rates and Qualities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.2.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.2.1.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 2.2.1.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 2.2.1.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.2.2 Analysis after Irradiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.2.2.1 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 2.2.2.2 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2.2.2.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 2.2.3 Nanosecond Transmission Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 2.2.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 2.2.3.2 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 2.2.3.3 Application of the Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 2.2.3.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 2.2.4 Nanosecond Interferometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 2.2.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 2.2.4.2 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 2.2.4.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 2.2.5 Nanosecond Shadowgraphy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2.2.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2.2.5.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2.2.5.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 2.2.5.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 2.2.6 Time-of-Flight Mass Spectrometry (TOF-MS). . . . . . . . . . . . 131 2.2.6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 2.2.6.2 Experiment and Curve Fitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 2.2.6.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 2.2.6.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 2.2.6.5 Additional Time-of-Flight Mass Spectrometry Experiments. . . 143 2.2.7 Excimer Lamp Irradiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 2.2.7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 2.2.7.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 2.2.8 Picosecond Infrared Spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 2.2.8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 2.2.8.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 2.2.8.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 2.2.8.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 2.3 Comparison with a Reference Polymer (Polyimide). . . . . . . . 159 2.3.1 DRIFT Analysis of Polyimide After UV Laser Irradiation . . . . 159 2.3.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 2.3.1.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 2.3.1.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 2.3.1.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 2.3.2 DRIFT of Kapton After Thermal Decomposition . . . . . . . . . . 174 2.3.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 2.3.2.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 2.3.2.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 2.3.2.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 2.4 Discussion of the Ablation Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . 189 2.4.1 Designed Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 2.4.1.1 Polyimide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 2.4.1.2 Additional Experiments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 2.4.1.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3.1 Laser Ablation Resists (Dry Etching) . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3.1.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 52 Thomas Lippert 3.1.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 3.2 New Stable Resists–Combined Positive-Negative Resists. . . . . 203 3.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 3.2.2 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 3.2.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 3.3 Laser Ablation–Implantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 3.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 3.3.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 3.3.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 3.3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 3.4 From Micro- to Nanostructuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 3.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 3.4.1.1 Microtechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 3.4.1.2 Nanotechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 3.4.2 Interference Gratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 3.4.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 3.4.2.2 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 3.4.2.3 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 3.4.3 Phase Masks for the Fabrication of Microstructures . . . . . . . 223 3.4.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 3.4.3.2 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 3.4.4 Structuring with AFM and SNOM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 3.4.4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 3.4.4.2 AFM Structuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 3.4.4.3 SNOM Structuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 3.4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 3.5 As Fuel for Micro/Nanosatellites Using Laser Plasma Thrusters 229 3.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 3.5.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 3.5.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 3.6 Discussion of Possible Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

ادامه ...