[发明专利]动能辅助激光诱导等离子体加工装置及方法

权利要求书

1.动能辅助激光诱导等离子体加工装置，用于加工透明工件(8)，其特征在于：加工装置包括激光器(2)、透镜组件、工作台(7)、夹具(6)、金属靶材(9)和驱动器(10)；该夹具(6)和驱动器(10)装设在工作台(7)上，该金属靶材(9)安装在驱动器(10)上且通过驱动器(10)带动金属靶材(9)绕自身轴线转动；该透明工件(8)装接在夹具(6)上且透明工件(8)间隔位于金属靶材(9)之上；该激光器(2)产生的激光束(3)经透镜组件、透明工件(8)聚焦在绕自身轴线转动之金属靶材(9)偏心位置且与金属靶材(9)发生相互作用，通过相互作用产生的等离子体向透明工件(8)背面转移以刻蚀加工透明工件(8)。

2.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该透镜组件包括扫描振镜(4)和聚焦透镜(5)，该激光器(2)发出的激光束(3)经扫描振镜(4)和聚焦透镜(5)再至透明工件(8)。

3.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该工作台(7)为可升降工作台，该夹具(6)为可升降夹具。

4.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该驱动器(10)包括步进电机装置，该金属靶材(9)结构呈圆盘状。

5.根据权利要求4所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该步进电机装置包括步进电机和放置板(12)，该步进电机具有步进电机壳体(14)、盖接步进电机壳体(14)的步进电机防护盖板(13)和步进电机传动轴(11)，该放置板(12)置放在步进电机防护盖板(13)之上，该步进电机传动轴(11)穿过步进电机防护盖板(13)且和放置板(12)固装在一起，该金属靶材(9)置放在放置板(12)之上。

6.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：还包括电脑控制系统(1)，该电脑控制系统(1)连接激光器(2)、驱动器(10)。

7.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该透明工件(8)和金属靶材(9)上下间隔的间距为0.05-0.5mm。

8.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该金属靶材(9)材质由高原子序数的元素组成。

9.根据权利要求1所述的动能辅助激光诱导等离子体加工装置，其特征在于：该相互作用为激光束(3)辐射聚焦在之转动的金属靶材(9)上表面偏心位置，金属靶材(9)吸收激光能量，使金属靶材(9)上表面产生升温汽化，汽化后的粒子继续吸收激光能量，当激光能量大于金属靶材(9)材料击穿阈值，则金属靶材(9)被击穿形成等离子体，等离子体继续吸收激光能量从而发生局部爆炸并在透明工件(8)下表面进行刻蚀或者沉积。

10.动能辅助激光诱导等离子体加工方法，其特征在于：包括：

将透明工件(8)安装在夹具(6)，将金属靶材(9)安装在驱动器(10)；

激光器(2)发出激光束(3)，驱动器(10)带动金属靶材(9)绕自身轴线转动，激光器(2)产生的激光束(3)经透镜组件、透明工件(8)聚焦在绕自身轴线转动之金属靶材(9)偏心位置且与金属靶材(9)发生相互作用，通过相互作用产生的等离子体向透明工件(8)背面转移以刻蚀加工透明工件(8)。