warmteplasmalaserflash

Warmteplasmalaserflash is een term die in sommige wetenschappelijke discussies wordt gebruikt om een klasse van fotothermische verwerkingsmethoden te beschrijven die laser-geïnduceerde plasma (plasmalaser) combineren met een snelle warmteflits (flash), met als doel een uiterst gerichte en tijdelijke verwarming van een materiaaloppervlak. De term verwijst naar een gecombineerde aanpak waarbij energie via een plasma-evenement wordt gegenereerd en vervolgens snel wordt toegepast om oppervlakken te veranderen of te behandelen.

Het concept veronderstelt het initiëren van een laser-plasma-evenement op of nabij het oppervlak, gevolgd door een gecontroleerde thermische transient, hetzij uit dezelfde pulsreeks, hetzij via een secundaire flashesbron, om fasetransformaties, diffusie of oppervlaktebewerking te sturen. Door de combinatie van snelle energietoediening en geconcentreerde warmte kan men microstructuren bewerken of dunne films beïnvloeden met een beperkt heat-affected zone.

Typische implementaties gebruiken pulslaserapparatuur met fasen van femtoseconden tot nanoseconden, met golflengten gekozen om absorptie en plasmavorming te maximaliseren; een secundaire korte energieflits—bijv. een flashlamp of een tweede laserspuls—kan de afkoelingssnelheid en het thermische profiel verder afstemmen. De exacte parameters zijn afhankelijk van het materiaal en de gewenste microstructuur.

Toepassingen omvatten oppervlakte-structurering, annealing van dunne films, oxidevorming, verharden en microfabricatie; er is potentieel voor een efficiënte verwerking met beperkte thermische schade door de snelle energieafgifte. Uitdagingen zijn onder meer het beheersen van plasma-dynamiek, shielding-effecten die de energieoverdracht kunnen verminderen, gegenereerde schokgolven en hoge kosten; veiligheidszorgen betreffen ultraviolette en infrarode straling, hete plasmas en emissies.

In wetenschappelijke literatuur ontbreekt een gestandaardiseerde definitie; de term wordt informeel gebruikt voor hybride fotothermische benaderingen die plasmavorming verbinden met snelle thermische cycli. Zie ook LIBS, laser-gestuurde warmtebehandeling en laserflashmethoden.