微纳米尺度光热膨胀机制的理论与实验研究
提出了一种利用光热膨胀实现微驱动的新方法。在激光照射下,物质的分子动能增大,固体物质因光热膨胀的作用而产生形变或伸长。其微纳米的伸长量与激光功率、材料的导热率、与空气的对流换热速率、几何形状等因素有关。在对光热膨胀的变化规律进行深入理论分析的基础上建立了热力学理论模型,建立了状态方程,得到了偏移量公式。利用准分子加工系统制备了长度750μm的光热微悬臂,采用波长655nm的红光半导体激光作为驱动源,利用自制的控制监控系统进行了微悬臂的光热膨胀性能测试实验。实验结果表明,微悬臂的伸长量随激光功率增大而增大,当激光功率从0mW增大到15mW时,微悬臂的伸长量可从0μm增大到3.20μm。同时设计了一种基于光热膨胀的应用实例,进行了验证实验,得到了满意的实验结果。证明了基于光热膨胀的微型驱动器的方法的可行性。
微型驱动器 光热膨胀 微纳米尺度 伸长量 激光功率
刘超 张冬仙 何玉琳
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室 杭州 310027
国内会议
重庆·云南丽江
中文
53-56
2007-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）