計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院劉靜教師在iScience發(fā)表高水平論文
作者：劉靜 編輯：田微 上傳：祝夢(mèng)歡 審核：柯尊韜 發(fā)布時(shí)間：2025-02-27 瀏覽次數(shù)：
2月21日，計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院劉靜教師在中科院二區(qū)期刊iScience雜志發(fā)表題為Ultra-thin rapeseed oil-assisted femtosecond laser etching on quartz glass microgrooves的高水平論文（論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004225001816）。該論文受到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中南民族大學(xué)學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目資助。劉靜老師為第一作者，中南民族大學(xué)為第一署名單位。
該教師從屬中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)控制與先進(jìn)制造技術(shù)科研團(tuán)隊(duì)。此前已在 J. Appl. Phys.發(fā)表論文Modeling and experiment of femtosecond laser processing of micro-holes arrays in quartz，在Micromachines發(fā)表論文Prediction of Femtosecond Laser Etching Parameters Based on a Backpropagation Neural Network with Grey Wolf Optimization Algorithm，在《光學(xué)學(xué)報(bào)》發(fā)表論文飛秒激光在石英玻璃表面刻蝕微槽的研究，在《激光與光電子進(jìn)展》發(fā)表論文飛秒激光刻蝕透射式石英玻璃光柵的工藝研究，展現(xiàn)了在微尺度下激光刻蝕脆性石英玻璃材料的物理機(jī)制和實(shí)驗(yàn)研究。
菜籽油輔助飛秒激光蝕刻石英玻璃 劉靜供圖
飛秒激光微加工技術(shù)以其高精度和低熱效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，已成為微通道、微孔和芯片實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域的重要加工手段。然而，激光加工過程中產(chǎn)生的重鑄層、剝蝕碎片再沉積、相變和裂紋等問題，一直是制約加工質(zhì)量提升的瓶頸。液體輔助激光蝕刻技術(shù)雖然能夠有效減少熱影響區(qū)和局部機(jī)械應(yīng)力，但傳統(tǒng)水基液體在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，導(dǎo)致能量利用效率低下和表面質(zhì)量差。
水/菜籽油輔助飛秒激光蝕刻石英玻璃示意圖和實(shí)驗(yàn)過程圖 劉靜供圖
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地引入超薄菜籽油輔助飛秒激光蝕刻技術(shù)，利用菜籽油的高粘度特性，通過氣泡融合效應(yīng)減少氣泡對(duì)加工區(qū)域的干擾，并借助微射流及時(shí)排出底部碎片。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與空氣環(huán)境相比，菜籽油中達(dá)到石英玻璃損傷閾值所需的激光強(qiáng)度低于空氣環(huán)境；此外，菜籽油能夠有效降低石英玻璃表面的溫度梯度，減少微裂紋的產(chǎn)生。在相同的激光脈沖能量、掃描速度和掃描次數(shù)條件下，菜籽油輔助激光蝕刻不僅提高了石英玻璃微槽的表面質(zhì)量，還降低了石英玻璃的損傷閾值，同時(shí)減少了表面溫度梯度，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
劉靜教師長(zhǎng)期從事光鑷、激光加工和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)等研究，已主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)，中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)3項(xiàng)，以第一作者/通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文17篇，包括中科院一區(qū)期刊學(xué)術(shù)論文5篇。
