计算机科学学院刘静教师在iScience发表高水平论文
作者:刘静 编辑:田微 上传:祝梦欢 审核:柯尊韬 发布时间:2025-02-27 浏览次数:
2月21日,计算机科学学院刘静教师在中科院二区期刊iScience杂志发表题为Ultra-thin rapeseed oil-assisted femtosecond laser etching on quartz glass microgrooves的高水平论文(论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004225001816)。该论文受到了国家自然科学基金和雷竞技ray官网学术创新团队经费项目资助。刘静老师为第一作者,雷竞技ray官网为第一署名单位。
该教师从属雷竞技ray官网计算机控制与先进制造技术科研团队。此前已在 J. Appl. Phys.发表论文Modeling and experiment of femtosecond laser processing of micro-holes arrays in quartz,在Micromachines发表论文Prediction of Femtosecond Laser Etching Parameters Based on a Backpropagation Neural Network with Grey Wolf Optimization Algorithm,在《光学学报》发表论文飞秒激光在石英玻璃表面刻蚀微槽的研究,在《激光与光电子进展》发表论文飞秒激光刻蚀透射式石英玻璃光栅的工艺研究,展现了在微尺度下激光刻蚀脆性石英玻璃材料的物理机制和实验研究。
菜籽油辅助飞秒激光蚀刻石英玻璃 刘静供图
飞秒激光微加工技术以其高精度和低热效应的优势,已成为微通道、微孔和芯片实验室等领域的重要加工手段。然而,激光加工过程中产生的重铸层、剥蚀碎片再沉积、相变和裂纹等问题,一直是制约加工质量提升的瓶颈。液体辅助激光蚀刻技术虽然能够有效减少热影响区和局部机械应力,但传统水基液体在加工过程中会产生大量气泡,导致能量利用效率低下和表面质量差。
水/菜籽油辅助飞秒激光蚀刻石英玻璃示意图和实验过程图 刘静供图
该团队创新性地引入超薄菜籽油辅助飞秒激光蚀刻技术,利用菜籽油的高粘度特性,通过气泡融合效应减少气泡对加工区域的干扰,并借助微射流及时排出底部碎片。研究团队发现,与空气环境相比,菜籽油中达到石英玻璃损伤阈值所需的激光强度低于空气环境;此外,菜籽油能够有效降低石英玻璃表面的温度梯度,减少微裂纹的产生。在相同的激光脉冲能量、扫描速度和扫描次数条件下,菜籽油辅助激光蚀刻不仅提高了石英玻璃微槽的表面质量,还降低了石英玻璃的损伤阈值,同时减少了表面温度梯度,展现出巨大的应用潜力。
刘静教师长期从事光镊、激光加工和神经网络预测等研究,已主持国家自然科学基金1项,中央高校基本科研业务费3项,以第一作者/通讯作者发表学术论文17篇,包括中科院一区期刊学术论文5篇。