[发明专利]一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法

权利要求书

1.一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将待清洗基板(11)粘结在三维移动平台(10)上，移动三维移动平台(10)使待所述待清洗基板(10)位于激光脉冲聚焦焦点(16)正下方处；

2)利用第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)聚焦在永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)之间诱导气体击穿产生等离子体冲击波(15)，使得待清洗基板(11)表面上的微纳米颗粒污染物(12)在冲击波(15)去除力的作用下从待清洗基板(10)表面飞离。

2.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述三维移动平台(10)由计算机控制系统(14)控制，三维移动平台(10)移动精度为5μm。

3.如权利要求2所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述待清洗基板(10)的背面与三维移动平台(10)在实验时使用双面胶带粘结固定，在实验后取下。

4.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述待清洗基板(10)表面位于双束脉冲激光聚焦焦点(16)的正下方，等离子体与待清晰基板(10)表面距离要保证实验不会损伤基板，且有好的清洗效果。

5.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)分别由第一脉冲激光器(1)和第二脉冲激光器(3)分别产生得到；所述第一脉冲光束(4)经过反射镜形成反射脉冲激光束(6)，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)由第一聚焦镜(8)和第二聚焦镜(9)分别聚焦于永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的中间空间内一点，此点与永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的垂直距离相同。

6.如权利要求5所述的时间调控双脉冲激光诱导等离子体冲击波清洗方法，其特征在于，所述第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)由数字延迟发生器(2)控制两脉冲延迟时间，在0-100μs之间可调，反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)中至少有一束脉冲能单独击穿气体诱导产生等离子体冲击波。

7.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)所在平面平行于所述待清洗基板表面与所述两永磁铁平面，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦点一直位于在所述两个永磁铁的中心平面上。

8.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)在同一平面内夹角在0-180度之间可调，且所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)的光束能量比值在1：0-1:1之间可调。

9.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)之间距离不固定，且可根据永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的距离调控磁场强度。

10.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦导气体击穿，击穿次数在1-100之间；

反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦在待清洗表面上方气体中诱导击穿，此气体包括空气和惰性气体；

所述清洗用第一脉冲激光器(1)和第一脉冲激光器(3)，两者波长为1064nm或532nm，脉宽在10fs-10ns之间，单脉冲能量范围为100-1000mJ；

所述的微纳米颗粒污染物的尺寸为0.01-1000μm。