其他微結(jié)構(gòu)加工方法課件

第5章其他微結(jié)構(gòu)加工方法

吳豐順

材料學(xué)院Email:wufengshun163@163.comTel5章其他微結(jié)構(gòu)加工方法吳豐順2023/7/302主要內(nèi)容5.1機(jī)械微加工5.2放電加工（EDM）5.3激光微加工2023/7/252主要內(nèi)容5.1機(jī)械微加工2023/7/3035.1機(jī)械微加工機(jī)械微加工最初是由德國FZK研究中心與MBB公司合作研制的，目的是能夠用亞毫米技術(shù)生產(chǎn)廉價的噴嘴，該噴嘴用于由同位素235U生產(chǎn)的濃縮氣體UF6。在本書中強(qiáng)調(diào)的微加工技術(shù)是由FZK研究中心研制用于生產(chǎn)微機(jī)械結(jié)構(gòu)的新工藝，在工藝中采用成型微刀具對表面的薄膜結(jié)構(gòu)和基底進(jìn)行精加工。例如，微結(jié)構(gòu)體可以采用微通道技術(shù)，用金屬薄膜的堆疊和焊接技術(shù)生產(chǎn)。機(jī)械微加工的最小尺寸可以達(dá)到幾個微米，金屬和合金也可以像塑料和半導(dǎo)體材科硅一樣成型。2023/7/2535.1機(jī)械微加工機(jī)械微加工最初是由德國2023/7/3045.1.1

生產(chǎn)過程與主要結(jié)構(gòu)金屬薄片式的微結(jié)構(gòu)，基本上可以用兩種精密金剛石刀具加工。圖5.1-1使用車床實現(xiàn)的微加工第一種：圖5.1-1是用車床加工的示意圖，金屬薄片被繞在一個安裝在車床主軸上的圓盤上，然后借助彈簧拉力拉緊，可調(diào)整式的微刀具被安裝在圓盤下面可滑動的支撐架上，使用CNC裝置控制支撐架和主軸，沿著平行于槽的方向，以微刀具的形狀切入薄片表面。2023/7/2545.1.1生產(chǎn)過程與主要結(jié)構(gòu)金屬薄2023/7/305使用圖5.1-1所示的矩形金剛石微刀具加工100μm厚的薄鋁片，切削寬度為85μm，深度是70μm，間距是115μm，剩余部分的厚度是30μm。照片如圖5.1-2所示。在圖中還可以看到原來的研磨痕跡和邊緣的毛刺，如果需要進(jìn)一步加工除去毛刺，那么下一步使用平面切削金剛石微刀具就可以除去這些毛刺。圖5.1-2在圖5.1-1車床上所加工槽的縮微照片2023/7/255使用圖5.1-1所示的矩形金剛石微刀具加2023/7/306圖5.1-3是第二種薄片結(jié)構(gòu)在高精度銑床上加工的示意圖。金屬薄片固定在高精度真空吸盤上，真空吸盤安裝在X-Y工作臺上，金剛石微刀具安裝在高速旋轉(zhuǎn)的主鈾上，金剛石微刀具的切削速度可以通過改變主鈾轉(zhuǎn)速調(diào)整，通過旋轉(zhuǎn)工作臺可以改變微結(jié)構(gòu)的加工方向。通過改變金剛石微刀具的形狀可以加工矩形、三角形和半圓形槽。圖5.1-3使用高精度銑床實現(xiàn)的微加工2023/7/256圖5.1-3是第二種薄片結(jié)構(gòu)在高精度銑床2023/7/307圖5.1-4(a)是一個矩形金剛石微刀具的縮微照片，金剛石微刀具助切削寬度是100μm。圖5.1-4(b)所示的是楔形金剛石微型刀具．頭部楔形角為20o，切削深度為500μm。圖5.1-42023/7/257圖5.1-4(a)是一個矩形金剛石微刀具2023/7/308圖5.1-5微機(jī)械加工中生成的典型微結(jié)構(gòu)使用圖5.1-4(b)所示的楔形金剛石微刀具，對平滑的黃銅表面進(jìn)行十字交叉加工，結(jié)果形成如圖5.1-5所示的四棱錐，在這個樣品中，棱錐的高度是250μm，X方向和Y方向間距是100μm，每平方厘米排列有10000個微四棱錐，圓錐形的毛刺總是伴隨著這個成型的過程產(chǎn)生。2023/7/258圖5.1-5微機(jī)械加工中生成的典型2023/7/309使用金屬薄片結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)體被用來構(gòu)建并應(yīng)用于各種場合，此外，塑料成型和電鍍也有大量的新應(yīng)用。無論如何，微加工對于直槽的加工也是非常有用的，微結(jié)構(gòu)也可以使用非常小的鉆頭和平底銑刀加工，鉆頭和平底銑刀作為成型刀具通常用來加工注射成型模和熱壓紋模。2023/7/259使用金屬薄片結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)體被用來構(gòu)建并應(yīng)2023/7/3010

圖5.1-6微型銑刀（a）使用硬金屬材料制造的銑刀，直徑大約是40μm（b）帶有50μm寬環(huán)型槽的微結(jié)構(gòu)，剩余的環(huán)寬為10μm2023/7/2510圖5.1-6微型銑刀2023/7/3011圖7所示是可能的制造復(fù)雜成型刀具的方法。圖5.1-7使用微機(jī)械制造技術(shù)制造的像成型刀具一樣的微結(jié)構(gòu)2023/7/2511圖7所示是可能的制造復(fù)雜成型刀具的方法2023/7/30125.1.2應(yīng)用實例微型熱交換器微型反應(yīng)器細(xì)胞培養(yǎng)的微型容器微型泵X射線強(qiáng)化屏2023/7/25125.1.2應(yīng)用實例微型熱交換器2023/7/3013工作于對流模式的微型熱交換器是正方體結(jié)構(gòu)，由正方形的金屬薄片(也就是100μm厚的銅或不銹鋼薄片)堆疊而成，相鄰的金屬薄片旋轉(zhuǎn)90o，每個微型熱交換器由100個金屬薄片構(gòu)成。這樣構(gòu)成的微型換熱器大約有8000個微通道，有一半的通道構(gòu)成液體流動的導(dǎo)熱通道，另一半通道吸收液體的熱量。熱交換器的面像鰭一樣，通道的面積大約為150cm2，容積為1cm3。隨后在真空室把這些疊在一起的薄片固定并焊接在一起，圖8是三個還沒有連接液體傳輸管道的不同尺寸的微型銅質(zhì)熱交換器。1、微型熱交換器2023/7/2513工作于對流模式的微型熱交換器是正方體結(jié)2023/7/3014圖5.1-8銅質(zhì)微型熱交換器的縮微照片最小的一個外部體積是1cm3，實際交換面積是150cm2。各種形式交換器的內(nèi)部槽的尺寸完全相同2023/7/2514圖5.1-8銅質(zhì)微型熱交換器的縮2023/7/3015用水測試這些熱交換器的性能，水源入口處的溫度是95oC，水流過交換器后，吸收熱量，溫度提高13oC。在兩個通道方向的流速是相同的，水流速度在0.25L/min和1.25L/min之間變化。圖5.1-9繪制的是相對于水流速度的熱交換和熱交換系數(shù)的實驗數(shù)據(jù)。在最高流速下大約可以實現(xiàn)20kw的熱交換，在規(guī)定的兩種液體之間平均溫度的差異是60K。這個結(jié)果相當(dāng)于單位體積的熱交換系數(shù)為324W/(cm3·K)，這個值大約比常規(guī)熱交換器高1-2個數(shù)量級。2023/7/2515用水測試這些熱交換器的性能，水源入口處2023/7/3016圖5.1-9傳輸?shù)臒崃亢蛦挝涣髁克臒徂D(zhuǎn)換系數(shù)2023/7/2516圖5.1-9傳輸?shù)臒崃亢蛦挝涣髁克?023/7/3017縱向的比較，熱交換器使用不同的材料(銅、不銹鋼)，熱交換性能也有明顯的區(qū)別。微型熱交換器應(yīng)用在要求有高的傳送效率、體積小、質(zhì)量輕的場合，例如在航空、航天、化工和其他領(lǐng)域。2023/7/2517縱向的比較，熱交換器使用不同的材料(銅2023/7/30182、微型反應(yīng)器微型熱交換器更進(jìn)一步的應(yīng)用就是用于微型反應(yīng)器。使用混合器添加其他的元素，混合器的設(shè)計與交叉流動的熱交換器相類似，輸出的兩種相互混合的液體之間的距離在1-2mm，圖5.1-10是一個典型的用微機(jī)械制造的混合器。從圖中可以清楚地看到，輸出微通道之間彼此排列的角度至少是90o。兩種液體被混合以后，進(jìn)入一個改進(jìn)了的熱交換器，通過準(zhǔn)確的溫度控制，液體之間可能會發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中會產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱。熱交換器選擇不同的材料，對反應(yīng)會起到催化加速作用。2023/7/25182、微型反應(yīng)器微型熱交換器更進(jìn)一步的應(yīng)2023/7/3019圖5.1-10混合器（a）V型混合器;（b）微型混合器端面的縮微照片2023/7/2519圖5.1-10混合器2023/7/3020圖5.1-11微型反應(yīng)器照片下面的兩個通道是輸入通道，其對面的通道是輸出通道，左上角和右上角的通道是熱控制通道2023/7/2520圖5.1-11微型反應(yīng)器照片2023/7/3021圖5.1-11是一個完整的微型反應(yīng)器，包括兩個介質(zhì)輸入通道、混合器、反應(yīng)室和反應(yīng)產(chǎn)品輸出通道。盡管這個反應(yīng)器尺寸很小，但是當(dāng)以5L/min的輸出流量對密度為1g/cm3的液體進(jìn)行處理時，如果連續(xù)生產(chǎn)，則每年可以生產(chǎn)1800t。2023/7/2521圖5.1-11是一個完整的微型反應(yīng)器，2023/7/30223、細(xì)胞培養(yǎng)的微型容器微機(jī)械制造的進(jìn)一步應(yīng)用是制造培養(yǎng)生物細(xì)胞的微型容器陣列。如圖5.1-12所示，容器的寬度是300μm，深度是l00μm，結(jié)構(gòu)中在底部集成了一塊多孔滲水板，因此，營養(yǎng)能夠從底部滲透到細(xì)胞，細(xì)胞不會蔓延到相鄰的其他單元。2023/7/25223、細(xì)胞培養(yǎng)的微型容器微機(jī)械制造的進(jìn)一2023/7/3023圖5.1-12生物細(xì)胞培養(yǎng)的微型容器與加工成型微型容器的壓紋工具（a）生物細(xì)胞培養(yǎng)的微型容器，尺寸是300μm×300μm×100μm；（b）加工成型微型容器的壓紋工具2023/7/2523圖5.1-12生物細(xì)胞培養(yǎng)的微型容2023/7/30244、微型泵圖5.1-13氣體微型泵（a）微型泵照片，外形尺寸10mm×10mm；（b）泵的橫截面2023/7/25244、微型泵圖5.1-13氣體微型泵2023/7/3025圖5.1-13(a)是一個典型的微型泵，執(zhí)行機(jī)構(gòu)室是密封的(2μm厚的聚酰亞胺膜片)，由一條曲折的導(dǎo)線間歇地加熱。執(zhí)行機(jī)構(gòu)室的熱空氣膨脹，膜片被椎入泵腔，利用泵腔的壓力關(guān)閉進(jìn)口閥，打開出口閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)室的介質(zhì)就被推出去了；當(dāng)關(guān)閉加熱器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)室內(nèi)的空氣冷卻，膜片從泵室縮回，室內(nèi)的低壓力打開進(jìn)口閥，關(guān)閉出口閥，泵室內(nèi)再一次充滿了將被泵出的介質(zhì)。2023/7/2525圖5.1-13(a)是一個典型的微型泵2023/7/3026微型泵基本上由三部分構(gòu)成，第一部分包括介質(zhì)入口、出口和執(zhí)行機(jī)構(gòu)室等；第二部分是集成有彎曲加熱導(dǎo)線的加熱器；第三部分是微型泵的下面部分，這三部分構(gòu)成了微型泵的泵室。微型泵的上半部分和下半部分由聚砜樹脂注塑成型制得。注塑模具使用金屬微切削加工技術(shù)制造，在一個基底上每次可以注塑12個微型泵（見圖5.1-14）。2023/7/2526微型泵基本上由三部分構(gòu)成，第一部分包括2023/7/3027圖5.1-14在一個基底上集成的12個微型泵2023/7/2527圖5.1-14在一個基底上集成的2023/7/3028泵的三個組成部分的安裝首先將上半部分先與膜片粘在一起，方法是通過開口嵌入系統(tǒng)粘結(jié)室粘一些粘接劑，粘接劑分布在12個泵的計劃排列位置，這樣12個泵體就同時固定了，然后通過旋轉(zhuǎn)涂覆的方法將聚酰亞胺膜片制于硅晶片上，再通過光刻和薄膜處理、在執(zhí)行機(jī)構(gòu)室形成加熱器的圖案，最后將開口閥嵌入膜片，在黏結(jié)劑硬化以后，將泵的上半部分注塑成型的零件和膜片從基底上除去；第二步將泵的下半部分成型膜片與結(jié)構(gòu)單元固定，其過程與第一步基本相同；最后分別將各獨立泵的流體連接部分和電氣焊點同定。2023/7/2528泵的三個組成部分的安裝首先將上半部分先2023/7/30295、X射線強(qiáng)化屏X射線一般用于醫(yī)療診斷，一方面必須獲得盡可能多的信息，另—方面在病入體內(nèi)沉積的X射線的放射劑量要盡可能的低。由于高靈敏度的強(qiáng)化層能夠減少放射劑量，所以帶有強(qiáng)化層的X射線膠片專門用于X射線診斷，遺憾的是，靈敏度的提高或靈敏材料層厚度的增加將會導(dǎo)致清晰度的降低[見圖5.1-15(a)]。由于冷光具有各向同性的特性，再加上在多晶靈敏層光的散射，一般會在紀(jì)錄場產(chǎn)生模糊的斑點。通過加大強(qiáng)化層的厚度能夠增加微結(jié)構(gòu)強(qiáng)化屏的靈敏度，同時能夠避免過多的模糊斑點。如圖5.1-15(b)所示的結(jié)構(gòu)中，冷光被局限在微型腔內(nèi)，其范圍不會超過微結(jié)構(gòu)的節(jié)距。2023/7/25295、X射線強(qiáng)化屏X射線一般用于醫(yī)療診斷2023/7/3030圖5.1-15（a）常規(guī)的帶有強(qiáng)化層的X射線記錄膠片，輸入的X射線由發(fā)光增強(qiáng)劑轉(zhuǎn)換成可見光，并使照相膠片曝光；（b）微結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑使光被限制在微型腔內(nèi)，這樣就保證了在微結(jié)構(gòu)節(jié)距范圍內(nèi)的清晰度2023/7/2530圖5.1-152023/7/3031圖5.1-16微結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑的橫截面縮微照片，節(jié)距尺寸是100μm微結(jié)構(gòu)可以通過熱壓紋加工，而壓紋工具是使用十字交叉V形槽壓入模板制造的，然后在微結(jié)構(gòu)的空穴內(nèi)填充X射線增強(qiáng)劑，這樣就完成了微結(jié)構(gòu)X射線強(qiáng)化屏的制造[見圖5.1-16]。2023/7/2531圖5.1-16微結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑的橫截面2023/7/30325.2放電加工(EDM)放電加上或火花腐蝕加工是一種功能強(qiáng)大、多用途的技術(shù)。利用這種技術(shù)可以加工出三維微結(jié)構(gòu)，可以加工鋼、硬金屬等導(dǎo)電材料，也可以加工陶瓷、硅等材料。EDM適用于刀具制造和樣機(jī)零件的高精度加工，從加工性質(zhì)來看，這種加工技術(shù)不適用于大批量生產(chǎn)，但這種技術(shù)適合于制造沖模、注塑成型的金屬型芯和熱壓紋模。在幾年前，這種技術(shù)在微型制造中的價值已經(jīng)得到了承認(rèn)，在此期間也生產(chǎn)了各種各樣的產(chǎn)品，特別是加工了在醫(yī)療中需要的三維鈦-鎳合金線。2023/7/25325.2放電加工(EDM)放電加上或火2023/7/30335.2.1放電加工基礎(chǔ)EDM是工具映像到工件的物理過程，由于在工具電極和工件電極之間的放電，發(fā)生電腐蝕，物質(zhì)被蒸發(fā)。兩個電極被浸泡在絕緣液中，在兩個電極之間加上一定的電壓，并且相互接近，當(dāng)超過擊穿電壓時，在電極之間就建立了等離子通道，結(jié)果是電極材料被蒸發(fā)。這個過程可分成三個基本步驟：開始階段、放電階段和結(jié)束階段。2023/7/25335.2.1放電加工基礎(chǔ)EDM是工具映2023/7/3034在開始階段，產(chǎn)生等離子通道，主電流集中在通道的表面區(qū)域，由電子轟擊通道的陽極面，少量的材料被氣化；在放電階段，等離子通道進(jìn)一步發(fā)展，主電流被限制在通道的很小的截面內(nèi)，由于等離子放電產(chǎn)生的熱能必然使兩個電極一定量的材料被熔化和氣化，在絕緣液中不斷增加的氣泡帶走了金屬蒸氣；在結(jié)束階段，電流減小，由于等離子通道和氣泡被破壞，蒸發(fā)的材料從兩個電圾之間噴射出來。整個過程依賴于對陽極(工件)材料和陰極(工具)材料腐蝕的不平衡性，否則的話就不可能得到精確的工件形狀。2023/7/2534在開始階段，產(chǎn)生等離子通道，主電流集中2023/7/3035抗腐蝕指標(biāo)是用來測量工具壽命的，用下面的公式計算：式中，λ為熱傳導(dǎo)率（W·K-1·m-1），c為單位熱量值（J·m-3·K-1），Tm為熔點。2023/7/2535抗腐蝕指標(biāo)是用來測量工具壽命的，用下面2023/7/3036高抗腐蝕指標(biāo)的材料適合于制造EDM工具電極；低抗腐蝕指標(biāo)的材料最好做工件；表5.2-1中給出了幾種材料，既可以用于工具電極也可用作工件。2023/7/2536高抗腐蝕指標(biāo)的材料適合于制造EDM工具2023/7/3037一般有兩種類型的EDM：電火花成型加工；電火花線切割加工。2023/7/2537一般有兩種類型的EDM：2023/7/3038圖5.2-1EDM加工（a）成型加工；（b）線切割加工2023/7/2538圖5.2-1EDM加工2023/7/3039圖5.2-1是兩種類型EDM的簡圖，在第一種情況下使用的是預(yù)先成型的工具電極，通常由石墨或銅制成，工件電極的形狀以電腐蝕的形式復(fù)制到工件上。在第二種情況下，以一條金屬絲為切削工具使工件形成理想的形狀。因為金屬絲也會被腐蝕，在線切割機(jī)床上，金屬絲通常由鎢或銅制成，直徑在25-300μm，為保證成型加工的精度，必須保證總是新的金屬絲在切削工件表面。2023/7/2539圖5.2-1是兩種類型EDM的簡圖，在2023/7/3040EDM銑削是放電加工的一個變種，在EDM銑削時，工具電極沿X方向、Y方向和Z方向運(yùn)動，在工件上生成理想的形狀，EDM鉆加工也一樣，用一條導(dǎo)線作為電極，進(jìn)入工件形成孔(見圖5.2-2)。圖5.2-2EDM加工的兩種基本變形（a）復(fù)雜三維形狀的EDM銑制；（b）使用線電極的工件表面小孔加工2023/7/2540EDM銑削是放電加工的一個變種，在ED2023/7/3041通常使用礦物油或合成油作為絕緣液，尤其是在線切割微小尺寸時，有時使用去離子水作為絕緣液。在電腐蝕加工中使用絕緣液有三個目的：收縮等離子通道并且因此而提高能量密度；除去腐蝕微粒；電極的冷卻。2023/7/2541通常使用礦物油或合成油作為絕緣液，尤其2023/7/30425.2.2EDM在微系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖5.2-3所示，用直徑為30μm的鎢絲．將一段直徑為500μm的NiTi合金線加工成一個微型夾子，夾子的開口部位是彎曲的，以保證開口處于打開位置，在夾子上套了一段塑料管防止打滑。2023/7/25425.2.2EDM在微系統(tǒng)中的應(yīng)用如2023/7/3043圖5.2-3微型夾子(a)用線切割加工技術(shù)制造微型夾子；（b）直徑為500的超彈性NiTi合金線制成的夾子的縮微照片2023/7/2543圖5.2-3微型夾子2023/7/3044圖5.2-4是—個使用夾子在醫(yī)療導(dǎo)管上安裝顯微透鏡的例子。2023/7/2544圖5.2-4是—個使用夾子在醫(yī)療導(dǎo)管上2023/7/3045借助于在腐蝕加工期間電極絲和工件相互之間的相對運(yùn)動，可以加工出相當(dāng)復(fù)雜的微型結(jié)構(gòu)，如圖5.2-4所示。2023/7/2545借助于在腐蝕加工期間電極絲和工件相互之2023/7/30465.3激光微加工在有些情況下，對于原硅、金剛石、石英、人造金剛石、玻璃、陶瓷和硬金屬等材料采用普通的鉆、銑機(jī)械加工方法是很困難的，激光微加工對這些材料的加工是非常方便的；對于像硬度不高的聚合物等軟性材料的加工，使用常規(guī)的機(jī)械加工手段加工會產(chǎn)生塑形流動，激光卻能對其進(jìn)行精確的加工，因為激光微加工所施加的力很小；激光微加工也適合于精密和形狀復(fù)雜的零件的加工；同時激光微加工還適合于表面的亞微米加工；能夠加工傳統(tǒng)方法難以加工的孔或空腔的形狀和尺寸。2023/7/25465.3激光微加工在有些情況下，對于原2023/7/3047激光微加工的原理激光通過使工件表面受熱熔化實現(xiàn)微加工。使用光學(xué)系統(tǒng)，將激光束聚焦成直徑只有幾到幾十微米的點，由于材料表面吸收了激光的能量，局部的材料被熔化、蒸發(fā)，放電離的和中性的原子被驅(qū)散，然后在基底表面形成一個火山口，這個口的形狀取決于加工過程中的激光參數(shù)、加工方式、材料特性和使用的氣體。2023/7/2547激光微加工的原理激光通過使工件表面受熱2023/7/3048圖5.3-1是使用連續(xù)激光或激光脈沖在基底上加工形成孔的示意圖，噴射出來的材料覆蓋在孔的邊緣，氣化的原子和化合物重新沉淀在靠近加工區(qū)的表面形成碎片，在熱影響區(qū)表面，材料重新結(jié)晶，由于緩慢加熱和激光束形狀的影響，孔壁通常是錐形的。圖5.3-1孔的微加工截面2023/7/2548圖5.3-1是使用連續(xù)激光或激光脈沖在2023/7/3049圖5.3-2激光微加工設(shè)備示意2023/7/2549圖5.3-2激光微加工設(shè)備示意2023/7/3050圖5.3-2是一臺典型的激光微加工設(shè)備，工件被安裝在X-Y工作臺上，X-Y工作臺帶有用于位置控制的編碼器，激光束聚焦以后照射到工件表面，由于Z向工作臺的移動，可以調(diào)整焦點的位置，使焦點保持在最佳位置，使用攝像機(jī)監(jiān)視初始的對準(zhǔn)和燒蝕加工。有些激光系統(tǒng)，工件被封閉在充滿活性氣體或惰性保護(hù)氣體的密閉容器內(nèi)。整臺設(shè)備安裝在剛性支撐上，以保證激光焦點的穩(wěn)定和重復(fù)定位精度。2023/7/2550圖5.3-2是一臺典型的激光微加工設(shè)備2023/7/3051典型的激光掃描速度是每秒幾厘米，掃描速度主要取決于激光功率、光譜吸收率、熱傳導(dǎo)率和材料的熱容量，激光束每次掃描的燒蝕深度大約是10nm到幾微米。激光微加工系統(tǒng)由計算機(jī)控制，計算機(jī)程序?qū)AD/CAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成合適的工作臺運(yùn)動。2023/7/2551典型的激光掃描速度是每秒幾厘米，掃描速2023/7/3052激光器的種類第一種激光器指各種受激準(zhǔn)分子激光器、這種激光器發(fā)出波長為351-193nm的紫外線光脈沖，例如KrF激光器；第二種激光器是銣銥鋁(Nd：YAG)激光器，它發(fā)出接近紅外線的波長為1067nm的激光，使用時頻率可以被增加至2倍、3倍或4倍；第三種激光器是CO2激光器，發(fā)出波長為10.6μm的遠(yuǎn)紅外激光；最后一種激光器是連續(xù)波方式激光器，例如發(fā)出波長為488nm的氬離子激光器，光源產(chǎn)生的能量為10J/cm