激光燒蝕或光燒蝕是通過使用激光束照射，從固體（或有時(shí)為液體）表面去除材料的過程。在低激光通量下，材料被加熱并蒸發(fā)或升華；在高激光通量下，材料通常會(huì)轉(zhuǎn)換為等離子體。
吸收激光能量的深度以及單個(gè)激光脈沖去除的材料量，取決于材料的光學(xué)特性以及激光波長(zhǎng)和脈沖長(zhǎng)度。每個(gè)激光脈沖從靶標(biāo)燒蝕的總質(zhì)量通常稱為燒蝕率。激光束掃描速度和掃描線覆蓋率等激光輻射特征會(huì)顯著影響燒蝕過程。
激光脈沖可以在不同的持續(xù)時(shí)間（毫秒到飛秒）和通量范圍內(nèi)變化，并且可以精確控制。激光燒蝕最簡(jiǎn)單的應(yīng)用是以受控方式從固體表面去除材料。激光鉆孔就是典型的例子。脈沖激光可以在非常硬的材料上鉆出很小的深孔。極短的激光脈沖會(huì)很快去除材料，以至周圍的材料吸收的熱量很少，因此可以在易碎或?qū)崦舾械牟牧仙线M(jìn)行激光鉆孔。
激光清潔的實(shí)際應(yīng)用
在工業(yè)應(yīng)用中，激光燒蝕被稱為激光清潔。激光燒蝕的優(yōu)點(diǎn)是無需任何溶劑，對(duì)環(huán)境無害，在沒有其他有害物質(zhì)的前提下，操作員不會(huì)暴露于化學(xué)物質(zhì)。盡管激光燒蝕在前期的資本投入高，但運(yùn)行成本低于干介質(zhì)或干冰噴射。該方法比研磨技術(shù)溫和，例如復(fù)合材料中的碳纖維不會(huì)受損。
激光清潔還可用于有效清除鐵質(zhì)物體表面的生銹；從各個(gè)表面去除油或油脂；恢復(fù)繪畫、雕塑、壁畫。由于對(duì)模具的表面損傷最小，所以激光燒蝕是用于橡膠模具清潔的優(yōu)選技術(shù)之一。
1995年3月，國(guó)外媒體率先報(bào)道了研究人員使用激光燒蝕一塊純石墨，然后將石墨與催化金屬混合的方法。催化金屬可以由諸如鈷、鈮、鉑、鎳、銅或其二元組合的元素組成。復(fù)合塊是通過將石墨粉、碳水泥和金屬制成的糊料制成。
研究人員將糊狀物置于圓柱形模具中并烘烤數(shù)小時(shí)，固化后將石墨塊放置在烤箱中，并在其上對(duì)準(zhǔn)激光，然后沿激光點(diǎn)的方向泵入氬氣。烤箱溫度約為1200℃。隨著激光燒蝕靶材，碳納米管形成并被氣流攜帶到冷銅收集器上。像使用電弧放電技術(shù)形成的碳納米管一樣，碳納米管纖維也以隨意纏結(jié)的方式沉積。單壁納米管由石墨和金屬催化劑顆粒的嵌段形成，而多壁納米管由純石墨原料形成。
這種應(yīng)用的變化是通過從源上燒蝕涂層材料并使其沉積在待涂表面上，使用激光燒蝕形成涂層。這是一種稱為脈沖激光沉積（PLD）的特殊類型的物理氣相沉積，可以用不異以其他任何方式蒸發(fā)的材料制成涂層。該工藝用于制造某些類型的高溫超導(dǎo)體和激光晶體。
遠(yuǎn)程激光光譜學(xué)技術(shù)結(jié)合激光燒蝕，從表面材料產(chǎn)生等離子體。表面的組成可以通過分析等離子體發(fā)射的光的波長(zhǎng)來確定。激光燒蝕還用于創(chuàng)建圖案，從二向色濾鏡上選擇性去除涂層。該產(chǎn)品用于舞臺(tái)照明，以進(jìn)行大尺寸投影，或用于校準(zhǔn)機(jī)器視覺的儀器。
推進(jìn)力（Propulsion）
激光燒蝕可用于將動(dòng)量傳遞到表面，因?yàn)闊g的材料在其膨脹時(shí)會(huì)向其下表面施加高壓脈沖。效果類似于用錘子擊打表面。此過程在工業(yè)上用于對(duì)金屬表面進(jìn)行硬化處理，并且能作為武器使用激光武器。
制造業(yè)（Manufacturing）
激光燒蝕在人體皮膚上的應(yīng)用，也是使用CO2或Nd：YAG脈沖激光清潔表面，去除色素沉著，改善疤痕組織的外觀（不能治愈），并重整皮膚的外層而不會(huì)損壞外層下表。
當(dāng)前正在開發(fā)使用激光燒蝕去除高壓燃?xì)廨啓C(jī)部件上的熱障涂層的方法。由于熱量輸入少，因此可以在對(duì)底層金屬涂層和母體材料造成最小損害的情況下，完成TBC涂層的去除。
化學(xué)分析（Chemical analysis）
激光燒蝕被用作元素和同位素分析的采樣方法，并取代了在酸性溶液中消化固體樣品通常所需的傳統(tǒng)步驟。激光燒蝕采樣是通過監(jiān)視在樣品表面發(fā)射的光子，一種稱為激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）和激光燒蝕分子同位素光譜法（LAMIS）的技術(shù)，或通過將燒蝕的質(zhì)量粒子傳輸?shù)降诙ぐl(fā)源來檢測(cè)，就像感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜（MS）和光發(fā)射光譜（OES）均可與ICP耦合。
激光燒蝕采樣用于化學(xué)分析的好處包括無需準(zhǔn)備樣品，沒有浪費(fèi)，需要最少的樣品，不需要真空，可以快速進(jìn)行樣品分析周轉(zhuǎn)時(shí)間，空間（深度和橫向）分辨率以及化學(xué)繪圖。激光燒蝕化學(xué)分析幾乎適用于所有行業(yè)，例如采礦、地球化學(xué)、能源、環(huán)境、工業(yè)加工、食品安全、法醫(yī)和生物學(xué)。商業(yè)儀器可用于所有市場(chǎng)，以測(cè)量樣品中的每種元素和同位素。一些儀器將光學(xué)和質(zhì)量檢測(cè)結(jié)合起來，以擴(kuò)展分析范圍和靈敏度的動(dòng)態(tài)范圍。
生物（Biology）
激光消融在科學(xué)中用于破壞神經(jīng)和其他組織以研究其功能。例如，當(dāng)Helisoma trivolvis一種田螺仍然是胚胎時(shí)，將其感覺神經(jīng)元激光切除。另一個(gè)例子是激光消融在Platynereis dumerilii蟲上的發(fā)現(xiàn)。通過激光消融幼蟲的眼睛，發(fā)現(xiàn)幼蟲還有趨光性。但消融了成蟲的眼睛后，Platynereis dumerilii就不再有趨光性了。
醫(yī)藥（Medicine）
在醫(yī)學(xué)上有幾種用于消融的激光類型，包括氬氣、二氧化碳、染料、準(zhǔn)分子、Nd：YAG等。激光消融用于多種醫(yī)學(xué)專業(yè)，包括眼科、普通外科、神經(jīng)外科、耳鼻喉、牙科、口腔頜面外科以及獸醫(yī)學(xué)。激光手術(shù)刀用于消融硬組織和軟組織。使用激光消融的一些醫(yī)學(xué)上最常見地應(yīng)用包括LASIK、皮膚換膚、腔準(zhǔn)備、活組織檢查以及腫瘤和病變清除。在軟組織手術(shù)中，CO2激光束同時(shí)消融和燒灼，使其成為最實(shí)用的軟組織激光。
激光消融可用于各種器官的良性病變和惡性病變，這被稱為激光誘導(dǎo)的間質(zhì)熱療。目前的主要應(yīng)用包括減少甲狀腺良性結(jié)節(jié)和破壞原發(fā)性和繼發(fā)性惡性肝病灶。激光消融還用于治療慢性靜脈功能不全。
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