レーザーアブレーションについて

「レーザーアブレーションはフォトンエネルギーが分子の結合エネルギーより大きいため分解が容易に起こる。」
ってあったんやけど、フォトンエネルギーだけを重視するなら短波長レーザー使えばアブレーションは起こるはずやん。
けどフェムトとかの短パルス使わな実際アブレーション発生せんやん
これはなんでなん？

質問者からの補足コメント

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  強度って出力のこと？
  それはなんでなん？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/12/19 19:17

No.3 回答者： himagene 回答日時： 2021/12/19 22:15

#2さんへの補足です。

レーザーアブレーションは大別して熱的作用による場合と分子結合への直接的作用による場合があります。前者は長波長レーザー（低光子エネルギー）かつピコ秒以上のパルスレーザーの場合が当てはまり、後者はエキシマレーザーなどの紫外線レーザー（高光子エネルギー）の場合です。長波長レーザーの光子エネルギーでは分子結合を切ることが出来ないので、長い時間にわたって試料を照射して温度を上げて蒸発させて穴を開けます。したがって大きなクレーターができてしまい、精密加工には向きません。
直接的作用による場合は熱的影響が無視できるため、精密加工が可能になります。この方法は紫外線レーザー以外でも質問文にある様な「フェムトの超短パルスレーザー」を使っても可能です。しかし超短パルスレーザーには波長が800nmのチタンサファイアレーザーを使いますが、光子のエネルギーが低すぎます。低い光子エネルギーで分子の結合を直接切断するためには、一度に複数の光子と相互作用（多光子吸収あるいは非線形吸収ともいう）させればいいのです。一度に複数の光子と相互作用させるためには光子密度を高くしなければなりません。つまり、800nmの波長のレーザーでは大雑把に言って1e16W/cm2以上の大きな強度が必要になります。パルス幅は100fs以下で可能です。

この回答へのお礼

エキシマの紫外線レーザーやと、そんなにパルスが短くなくてもアブレーションが起こるってこと？

お礼日時：2021/12/27 19:22

No.2 回答者： eatern27 回答日時： 2021/12/19 20:50

対象に単位面積単位時間に入射するエネルギーです。

出力は光源から出る量の事なので少し違いますが、通常の使用条件なら一緒と思っても良いでしょう。

大雑把に言えば、局所的に加熱してその部分だけ高温にして蒸発させています。入射強度が弱いと投入したエネルギーが熱伝導で周りに逃げるので「局所的な加熱」という状況になりません。

No.1 回答者： eatern27 回答日時： 2021/12/19 18:48

強度も必要だから

この回答へのお礼

強度って出力のこと？
それはなんでなん？

お礼日時：2021/12/19 19:16