Excimerlaser

Excimerlaser är pulsade gaslasrar som vanligtvis avger ultraviolett ljus med en genomsnittlig effekt på mellan flera watt och hundratals watt, pulsrepetitionsfrekvenser på upp till några kilohertz och pulsenergier på några få millijoules till hundratals millijoules. Effektverkningsgraden varierar mellan 0,2 % och 2 %.

I en excimerlaser producerar en pulsad gasurladdning exciterade molekyler med ett icke-bindande elektroniskt grundtillstånd. Detta innebär att dessa molekyler dissocieras efter spontan eller stimulerad emission, så att reabsorption av strålningen inte är möjlig. Typiska molekyler visas i tabellen. (De flesta av dem är asymmetriska och därmed, exakt talat, inte excimerer = exciterade dimerer).

Excimer Emissionsvåglängd
F2 157 nm
ArF 193 nm
KrF 248 nm
CeBr 282 nm
XeCl 308 nm
XeF 351 nm

Livslängden för en excimerlaser kan begränsas av korrosionsprocesser, gaskontaminering och damm som skapas av den elektriska urladdningen, bortsett från problem med högspänningselektroniken. Tekniska insatser under många år har dock väsentligt ökat enhetens livslängd.

Excimerlasertillämpningar är många, bland annat fotolitografi för halvledarkretsar, laserablation, pulserad laserdeposition, lasermärkning, mikrostrukturering av genomskinliga medier, tillverkning av fiberbragggitter, ögonkirurgi, behandling av psoriasis och färglaserpumpning.

Egenskaper hos excimerlaser

Aspekt Egenskaper
viktiga typer XeF-laser för 351 nm; ArF-laser för 193 nm; F2-laser för 157 nm
tillämpningar UV-litografi; laserablation och pulserad laserdeposition; lasermärkning; ögonkirurgi; pumpning av dyelasrar
pumpkälla elektrisk ström
effektivitet 0.2 % till 2 %
tillgängliga våglängder olika linjer i det ultravioletta området
våglängdsinställning ganska begränsad
genomsnittlig utgångseffekt typiskt mellan 10 W och 300 W
strålkvalitet ibland nära diffraktion-begränsad; ibland sämre
kontinuerlig-vågdrift nej
nanosekundpulsgenerering alltid (pulsad pumpning)
pikosekund &femtosekundpulsgenerering nej

Leave a Reply