يستفيد موردو معدات التبريد بالليزر من التطور السريع لليزر الأشعة فوق البنفسجية

في الوقت الحاضر، تهيمن ليزرات الألياف على سوق الليزر، متفوقة على ليزرات الأشعة فوق البنفسجية. وتبرر التطبيقات الصناعية الواسعة حقيقة أن ليزر الألياف يشكل أكبر حصة في السوق. أما بالنسبة لأشعة الليزر فوق البنفسجية، فقد لا تكون قابلة للتطبيق مثل أشعة الليزر الليفية في العديد من المجالات بسبب قيودها، ولكن السمة الخاصة لطول الموجة 355 نانومتر هي التي تميز أشعة الليزر فوق البنفسجية عن أشعة الليزر الأخرى، مما يجعل أشعة الليزر فوق البنفسجية الخيار الأول في بعض التطبيقات الخاصة.   

يتم تحقيق الليزر فوق البنفسجي من خلال تطبيق تقنية الجيل الثالث التوافقي على الضوء تحت الأحمر. إنه مصدر ضوء بارد وطريقة معالجته تسمى المعالجة الباردة. مع الطول الموجي القصير نسبيًا & بفضل عرض النبضة وشعاع الضوء عالي الجودة، يمكن لأشعة الليزر فوق البنفسجية تحقيق معالجة دقيقة أكثر عن طريق إنتاج المزيد من نقاط الليزر المحورية والحفاظ على أصغر منطقة مؤثرة على الحرارة. يسمح الامتصاص عالي الطاقة لأشعة الليزر فوق البنفسجية، وخاصة ضمن نطاق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية والنبضة القصيرة، للمواد بالتبخر بسرعة كبيرة من أجل تقليل منطقة التأثير الحراري والكربنة. بالإضافة إلى ذلك، تتيح نقطة التركيز الأصغر تطبيق أشعة الليزر فوق البنفسجية في منطقة معالجة أصغر وأكثر دقة. بسبب منطقة التأثير الحراري الصغيرة جدًا، يتم تصنيف معالجة الليزر فوق البنفسجي على أنها معالجة باردة وهي واحدة من أبرز ميزات ليزر الأشعة فوق البنفسجية التي تميزه عن الليزر الأخرى. يمكن لليزر الأشعة فوق البنفسجية الوصول إلى داخل المواد، لأنه يطبق تفاعلًا كيميائيًا ضوئيًا في المعالجة. طول موجة الليزر فوق البنفسجي أقصر من طول الموجة المرئية. ومع ذلك، فإن هذا الطول الموجي القصير هو الذي يمكّن ليزر الأشعة فوق البنفسجية من التركيز بشكل أكثر دقة بحيث يتمكن ليزر الأشعة فوق البنفسجية من إجراء معالجة دقيقة عالية المستوى والحفاظ على دقة تحديد المواقع الرائعة في نفس الوقت.

تُستخدم أشعة الليزر فوق البنفسجية على نطاق واسع في وضع العلامات على الإلكترونيات، ووضع العلامات على الغلاف الخارجي للأجهزة المنزلية البيضاء، ووضع علامات على تاريخ إنتاج المواد الغذائية & الطب، والجلود، والحرف اليدوية، وقطع الأقمشة، ومنتجات المطاط، ومواد النظارات، ولوحة الأسماء، ومعدات الاتصالات وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تطبيق أشعة الليزر فوق البنفسجية في مناطق المعالجة الدقيقة والمتطورة، مثل قطع PCB وحفر السيراميك & الكتابة. ومن الجدير بالذكر أن EUV هي تقنية معالجة الليزر الوحيدة القادرة على العمل على شريحة 7 نانومتر ووجودها يجعل قانون مور لا يزال قائما حتى اليوم.

في العامين الماضيين، شهد سوق الليزر فوق البنفسجي تطوراً سريعاً. قبل عام 2016، كان إجمالي الشحنات المحلية من ليزر الأشعة فوق البنفسجية أقل من 3000 وحدة. لكن في عام 2016 ارتفع هذا العدد إلى أكثر من 6000 وحدة بشكل كبير، وفي عام 2017 قفز العدد إلى 9000 وحدة. إن التطور السريع لسوق ليزر الأشعة فوق البنفسجية هو نتيجة للطلب المتزايد في السوق على تطبيقات معالجة ليزر الأشعة فوق البنفسجية المتطورة. بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض التطبيقات التي كانت تهيمن عليها أشعة الليزر YAG وليزر ثاني أكسيد الكربون من قبل يتم استبدالها الآن بأشعة الليزر فوق البنفسجية.

هناك عدد كبير جدًا من الشركات المحلية التي تنتج وتبيع ليزر الأشعة فوق البنفسجية، بما في ذلك Huaray، Inngu، Bellin، Logan، Maiman، RFH، Inno، DZD Photonics وPhotonix. في عام 2009، كانت تقنية الليزر فوق البنفسجي المحلية في مرحلة مبكرة من التطوير، ولكنها الآن أصبحت ناضجة نسبيًا. أدركت العشرات من شركات الليزر فوق البنفسجي الإنتاج الضخم، الأمر الذي يكسر هيمنة العلامات التجارية الأجنبية على الليزرات ذات الحالة الصلبة فوق البنفسجية ويقلل بشكل كبير من سعر الليزرات فوق البنفسجية المحلية. يؤدي السعر المنخفض بشكل كبير إلى زيادة شعبية معالجة الليزر فوق البنفسجي، مما يساعد على تحسين مستوى المعالجة المحلية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة المحلية تركز بشكل أساسي على أشعة الليزر فوق البنفسجية ذات القدرة المتوسطة والمنخفضة التي تتراوح من 1 وات إلى 12 وات. (لقد طورت شركة Huaray ليزر الأشعة فوق البنفسجية بقوة تزيد عن 20 واط). أما بالنسبة لليزر الأشعة فوق البنفسجية عالي الطاقة، فإن الشركات المصنعة المحلية لا تزال غير قادرة على إنتاجه، تاركة وراءها العلامات التجارية الأجنبية.

أما بالنسبة للعلامات التجارية الأجنبية، فإن Spectral-Physics وCoherent وTrumpf وAOC وPowerlase وIPG هي اللاعبين الرئيسيين في أسواق الليزر فوق البنفسجية في الخارج. طورت شركة Spectral-Physics ليزر الأشعة فوق البنفسجية عالي الطاقة بقوة 60 واط (M2 <1.3) في حين أن Powerlase يحتوي على ليزر الأشعة فوق البنفسجية DPSS 180W (M2<30). أما بالنسبة لشركة IPG، فإن حجم مبيعاتها السنوية يصل إلى ما يقرب من عشرة ملايين يوان صيني، وتمثل ألياف الليزر الخاصة بها أكثر من 50% من حصة السوق في سوق ألياف الليزر الصينية. على الرغم من أن حجم مبيعات ليزر الأشعة فوق البنفسجية في الصين يمثل جزءًا صغيرًا من إجمالي حجم مبيعاتها مقارنة بمبيعات ليزر الألياف، إلا أن شركة IPG لا تزال تعتقد أن ليزر الأشعة فوق البنفسجية الصيني سيكون له مستقبل واعد، وهو ما تدعمه الزيادة في الطلب على تطبيقات معالجة الإلكترونيات الاستهلاكية في الصين. في الربع الماضي، باعت شركة IPG ليزر الأشعة فوق البنفسجية بما يزيد عن مليون دولار أمريكي. تأمل شركة IPG في التنافس مع شركة Spectral-Physics، وهي الشركة التابعة لشركة MKS، في هذا المجال المحدد وحتى مع شركة DPSSL التقليدية.

بشكل عام، على الرغم من أن أشعة الليزر فوق البنفسجية ليست شائعة مثل أشعة الليزر الليفية، إلا أن أشعة الليزر فوق البنفسجية لا تزال تتمتع بمستقبل واعد في التطبيقات ومتطلبات السوق، وهو ما يمكن رؤيته من الزيادة الكبيرة في حجم الشحنات في العامين الماضيين. تعتبر معالجة الليزر فوق البنفسجي قوة مهمة في سوق معالجة الليزر. مع انتشار الليزر فوق البنفسجي المحلي، فإن المنافسة بين العلامات التجارية المحلية والعلامات التجارية الأجنبية سوف تزداد، مما يجعل الليزر فوق البنفسجي أكثر شعبية في مجال معالجة الليزر فوق البنفسجي المحلي.

تتضمن التقنية الرئيسية لليزر الأشعة فوق البنفسجية تصميم تجويف الرنين، والتحكم في مضاعفة التردد، وتعويض حرارة التجويف الداخلي والتحكم في التبريد. من حيث التحكم في التبريد، يمكن تبريد الليزر فوق البنفسجي منخفض الطاقة عن طريق معدات التبريد المائي ومعدات التبريد الهوائي ومعظم الشركات المصنعة مناسبة لمعدات التبريد المائي. أما بالنسبة لليزر الأشعة فوق البنفسجية ذات القدرة المتوسطة إلى العالية، فهي جميعها مزودة بجهاز تبريد بالماء. لذلك، فإن الطلب المتزايد في السوق على ليزر الأشعة فوق البنفسجية سيعزز بالتأكيد الطلب في السوق على مبردات المياه المخصصة لليزر الأشعة فوق البنفسجية. يتطلب الإخراج المستقر لليزر الأشعة فوق البنفسجية الحفاظ على الحرارة الداخلية ضمن نطاق معين. لذلك، من حيث تأثير التبريد، يكون تبريد الماء أكثر استقرارًا وأكثر موثوقية من تبريد الهواء.

كما هو معروف للجميع، كلما كان التقلب في درجة حرارة الماء في مبرد الماء أكبر (أي إذا لم يكن التحكم في درجة الحرارة دقيقًا، فسوف يحدث هدر أكبر للضوء، مما يؤثر على تكلفة معالجة الليزر ويقصر عمر الليزر. ومع ذلك، كلما كانت درجة حرارة مبرد الماء أكثر دقة، كلما كان التقلب في الماء أصغر وكان إنتاج الليزر أكثر استقرارًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الضغط المائي المستقر لمبرد الماء يمكن أن يقلل بشكل كبير من حمل أنابيب الليزر وتجنب تكوين الفقاعات. S&يمكن لمبردات المياه من Teyu ذات التصميم المدمج وتصميم الأنابيب المناسب تجنب تكوين الفقاعات والحفاظ على إخراج الليزر المستقر، مما يساعد على إطالة عمر عمل الليزر وتوفير التكلفة للمستخدمين.