【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及准分子激光微加工领域，尤其涉及一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置。
技术介绍
1、在微加工领域，准分子激光以其深紫外波长输出和高脉冲能量的独特优势，可以实现极高分辨率的极微小特征加工，而高脉冲能量结合高重复频率，可以保证高产能，缩短生产时间。因此准分子激光在材料微加工领域具有不可替代的作用。
2、微加工过程中，部分被加工的材料需要在某种气氛条件下进行，比如准分子激光诱导黑硅需要在六氟化硫气氛中完成，准分子激光图案化氧化石墨烯通常需要在高真空或氮气环境下完成。因此，放置样品的气氛腔体是不可或缺的部件之一。目前，所用腔体大多是基于脉冲激光沉积系统的腔体，体积庞大，操作不便。同时，微加工领域，尤其是准分子激光打标过程中，目前大多是通过圆形光斑聚焦于样品表面，通过扫描形成图案，打标形式单一，尤其在防伪打标领域，效果仍需提高。
技术实现思路
1、本专利技术基于上述技术的不足提供了一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置。
2、为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置，可以实现材料微加工过程的气氛或真空保护，同时可以实现特殊图案的防伪打标。
3、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
4、一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置，包括：准分子激光器1，所述准分子激光器1前端连接衰减匀光单元2，所述衰减匀光单元2能将所述准分子激光器1发射的激光射线进行能量调整和均匀化处理，处理后的激光射线通过图案可
5、所述图案可选的可调光阑3由光阑片32和中心轴承33组成。
6、所述光阑片32上设有不同形状和尺寸的大圆形光阑通孔320、大方形光阑通孔321、大心形光阑通孔322、大五角星形光阑通孔323、小圆形光阑通孔324、小方形光阑通孔325、小心形光阑通孔326、小五角星形光阑通孔327。
7、所述中心轴承33与所述步进机31相连，所述步进机31可以精密控制所述中心轴承33的转动。通过所述中心轴承33的转动，所述光阑片32可以完成不同光阑通孔的选择，并使激光射线与光阑通孔对齐。
8、所述气氛腔体6，包括腔体外壳62，顶盖63，透明窗口630，第一气体管道640、第二气体管道641、第三气体管道642，第一管道阀门650、第二管道阀门651、第三管道阀门652，气压计66，样品架61，反射镜610，透明窗口611，照明灯612。
9、所述顶盖63可以开启和闭合，以便样品的放置和取出。所述透明窗口630置于所述顶盖63中心，可透过准分子激光射线，可以是紫外级融石英，也可以是紫外级氟化钙。
10、所述气压计66用于观测腔体内气压，所述第一气体管道640连接真空泵用于对腔体的抽真空，所述第二气体管道641用于气体的排出，所述第三气体管道642用于气体的输入。
11、所述反射镜610置于样品架61上，用于对样品上激光辐照位置的反射成像，反射后通过透明窗口611进入外置的所述ccd检测单元8。所述照明灯612可以对样品进行照明，以便样品清晰地被反射到所述ccd检测单元8。
12、与现有技术相比，本专利技术有如下优点：
13、(1)本专利技术中样品腔体小型化，便于移动，操作方便，内置反射镜和照明灯，将样品辐照位置成像于ccd检测单元，实现了封闭空间样品的实时监测。
14、(2)本专利技术中光阑形状和尺寸可调，可以通过不同图案的组合实现对样品的特殊防伪标记。
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1.一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置，其特征在于，包括：准分子激光器(1)，所述准分子激光器(1)前端连接衰减匀光单元(2)，所述衰减匀光单元(2)能将所述准分子激光器(1)发射的激光射线进行能量调整和均匀化处理，处理后的激光射线通过图案可选的可调光阑(3)获取所需图案后，通过反光镜(4)进入精密成像单元(5)，所述图案可选的可调光阑(3)通过步进电机(31)的控制可以完成不同图案的选择，所述精密成像单元(5)用于对激光射线进行汇聚，并将光阑形状成像在样品台(61)上，所述样品台(61)位于气氛腔体(6)内，所述气氛腔体(6)置于三维移动平台(7)上，所述气氛腔体(6)与CCD检测单元(8)相连，通过控制单元(9)可以控制所述准分子激光器(1)、所述三维移动平台(7)和所述CCD检测单元(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图案可选的可调光阑(3)由光阑片(32)和中心轴承(33)组成。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光阑片(32)上设有不同形状和尺寸的大圆形光阑通孔(320)、大方形光阑通孔(321)、大心形光阑通孔(
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中心轴承(33)与所述步进机(31)相连，所述步进机(31)可以精密控制所述中心轴承(33)的转动，通过所述中心轴承(33)的转动，所述光阑片(32)可以完成不同光阑通孔的选择，并使激光射线与光阑通孔对齐。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气氛腔体(6)，包括腔体外壳(62)，顶盖(63)，透明窗口(630)，第一气体管道(640)、第二气体管道(641)、第三气体管道(642)，第一管道阀门(650)、第二管道阀门(651)、第三管道阀门(652)，气压计(66)，样品架(61)，反射镜(610)，透明窗口(611)，照明灯(612)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述顶盖(63)能够开启和闭合，以便样品的放置和取出，所述透明窗口(630)置于所述顶盖(63)中心，可透过准分子激光射线，所述透明窗口(630)选择紫外级融石英或者紫外级氟化钙。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述气压计(66)用于观测腔体内气压，所述气体管道(640)连接真空泵用于对腔体的抽真空，所述第二气体管道(641)用于气体的排出，所述第三气体管道(642)用于气体的输入。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述反射镜(610)置于样品架(61)上，用于对样品上激光辐照位置的反射成像，反射后通过透明窗口(611)进入外置的所述CCD检测单元(8)，所述照明灯(612)可以对样品进行照明，以便样品清晰地被反射到所述CCD检测单元(8)。
...【技术特征摘要】
1.一种带气氛保护的准分子激光烧蚀装置，其特征在于，包括：准分子激光器(1)，所述准分子激光器(1)前端连接衰减匀光单元(2)，所述衰减匀光单元(2)能将所述准分子激光器(1)发射的激光射线进行能量调整和均匀化处理，处理后的激光射线通过图案可选的可调光阑(3)获取所需图案后，通过反光镜(4)进入精密成像单元(5)，所述图案可选的可调光阑(3)通过步进电机(31)的控制可以完成不同图案的选择，所述精密成像单元(5)用于对激光射线进行汇聚，并将光阑形状成像在样品台(61)上，所述样品台(61)位于气氛腔体(6)内，所述气氛腔体(6)置于三维移动平台(7)上，所述气氛腔体(6)与ccd检测单元(8)相连，通过控制单元(9)可以控制所述准分子激光器(1)、所述三维移动平台(7)和所述ccd检测单元(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图案可选的可调光阑(3)由光阑片(32)和中心轴承(33)组成。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光阑片(32)上设有不同形状和尺寸的大圆形光阑通孔(320)、大方形光阑通孔(321)、大心形光阑通孔(322)、大五角星形光阑通孔(323)、小圆形光阑通孔(324)、小方形光阑通孔(325)、小心形光阑通孔(326)、小五角星形光阑通孔(327)。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中心轴承(33)与所述步进机(31)相连，所述步进机(31)...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵景珍，梁勖，林颖，沈启辉，任嘉成，韩金亮，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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