湖南微納3D打印三維微納米加工系統(tǒng)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-21

Nanoscribe稱(chēng),QuantumX是世界上**基于雙光子灰度光刻技術(shù)(two-photongrayscalelithography,2GL)的工業(yè)系統(tǒng),目前該技術(shù)正在申請(qǐng)專(zhuān)利。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合,可生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)以及聚合物母版的原型。多層衍射光學(xué)元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通過(guò)在掃描平面內(nèi)調(diào)制激光功率來(lái)完成,從而減少多層微制造所需的打印時(shí)間。Nanoscribe表示,折射微光學(xué)也受益于2GL工藝的加工能力,可制作單個(gè)光學(xué)元件、填充因子高達(dá)100%的陣列,以及可以在直接和無(wú)掩模工藝中實(shí)現(xiàn)各種形狀,如球面和非球面透鏡。QuantumX的軟件能實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控打印作業(yè),并通過(guò)交互式觸摸屏控制面板進(jìn)行操作。為了更好地管理和安排用戶(hù)的項(xiàng)目,打印隊(duì)列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè)。高分辨率的3D打印技術(shù)可以生產(chǎn)出比傳統(tǒng)制造工藝更小、更精確的零件。湖南微納3D打印三維微納米加工系統(tǒng)

湖南微納3D打印三維微納米加工系統(tǒng),3D打印

由歐盟委員會(huì)及歐盟“地平線(xiàn)2020“計(jì)劃(Horizon2020)資助的HandheldOCT項(xiàng)目于2020年初正式啟動(dòng)。祝賀Nanoscribe成為該項(xiàng)目成員之一。這個(gè)由多所大學(xué),研究機(jī)構(gòu)以及公司的科學(xué)家們和工程師們所組成的聯(lián)合項(xiàng)目致力于開(kāi)發(fā)一種用于眼科檢查的便攜式可移動(dòng)成像設(shè)備?;诘统杀竞托⌒突攸c(diǎn)的集成光子芯片技術(shù),該項(xiàng)目有望將光學(xué)相干斷層掃描(OCT)從局限的眼科臨床應(yīng)用帶入更廣的眼科護(hù)理移動(dòng)應(yīng)用中來(lái)。由維也納醫(yī)科大學(xué)牽頭的HandheldOCT研究項(xiàng)目旨在運(yùn)用成熟的光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù)(OCT),來(lái)實(shí)現(xiàn)便攜式現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)眼科護(hù)理檢查。預(yù)計(jì)此款正在開(kāi)發(fā)的具備先進(jìn)技術(shù)和成本效應(yīng)的便攜式集成光子芯片技術(shù)OCT成像設(shè)備將用于診斷和監(jiān)測(cè)多種眼部疾病,例如,老年性黃斑病變、糖尿病性視網(wǎng)膜病變以及青光眼,這些疾病在世界范圍內(nèi)都是導(dǎo)致失明的主要因素。該便攜式設(shè)備將會(huì)在維也納總醫(yī)院進(jìn)行測(cè)試以驗(yàn)證其在眼科診斷的效果。江蘇高分辨率3D打印系統(tǒng)德國(guó)Nanoscribe的光學(xué)3D打印機(jī)可制造各種納米級(jí)鏡片。

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QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具,可實(shí)現(xiàn)通過(guò)簡(jiǎn)單工作流程進(jìn)行高精度和高設(shè)計(jì)自由度的制作。作為2019年推出的頭一臺(tái)雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)QuantumX的同系列產(chǎn)品,QuantumXshape提升了3D微納加工能力,即完美平衡精度和速度以實(shí)現(xiàn)高精度增材制造,以達(dá)到高水平的生產(chǎn)力和打印質(zhì)量。總而言之,工業(yè)級(jí)QuantumX打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀(guān)尺寸結(jié)構(gòu)的非常先進(jìn)的微制造工藝,適用于晶圓級(jí)批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實(shí)現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果,同時(shí)還離不開(kāi)工業(yè)級(jí)飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅(jiān)固的花崗巖操作平臺(tái)。QuantumXshape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制,可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度,并以1MHz調(diào)制速率動(dòng)態(tài)調(diào)整激光功率。

作為全球頭一臺(tái)雙光子灰度光刻激光直寫(xiě)系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線(xiàn)工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2GL與這些批量生產(chǎn)流水線(xiàn)工業(yè)程序的結(jié)合得益于新技術(shù)的亞微米分辨率和靈活性的特點(diǎn),同時(shí)縮短創(chuàng)新微納光學(xué)器件(如衍射和折射光學(xué)器件)的整體制造時(shí)間。Nanoscribe的QuantumX打印系統(tǒng)非常適合DOE的制作。該系統(tǒng)的無(wú)掩模光刻解決方案可以滿(mǎn)足衍射光學(xué)元件所需的橫向和縱向高分辨率要求?;陔p光子灰度光刻技術(shù)(2GL®)的QuantumX打印系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一氣呵成的制作,即一步打印多級(jí)衍射光學(xué)元件,并以經(jīng)濟(jì)高效的方法將多達(dá)4,096層的設(shè)計(jì)加工成離散的或準(zhǔn)連續(xù)的拓?fù)?。雙光子聚合3D打印技術(shù)的帶領(lǐng)者UpNano公司成功地利用其N(xiāo)anoOne打印機(jī)制造出了所需的厘米范圍內(nèi)的測(cè)試樣件。

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為了進(jìn)一步提升技術(shù)先進(jìn)性,科研人員又在新材料研發(fā)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了巨大的潛力。一方面,利用SCRIBE新技術(shù)的情況下,高折射率的光刻膠可進(jìn)一步拓展對(duì)打印結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能的調(diào)節(jié)度。另一方面,低自發(fā)熒光的可打印材料非常適用于生物成像領(lǐng)域。Nanoscribe公司的IP系列光刻膠,例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自發(fā)熒光的IP-Visio已經(jīng)為接下來(lái)的研究提供了進(jìn)一步的可能。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)組件,例如已經(jīng)提到的龍勃透鏡。此外科研人員還打印了消色差雙合透鏡(如圖示)。通過(guò)色散透鏡聚焦的光因波長(zhǎng)不同焦點(diǎn)位置也不盡相同。通過(guò)組合不同折射率的透鏡可幫助降低透鏡的色差。在給出的例子中,成像中的熒光強(qiáng)度和折射率高度相關(guān),同時(shí)將打印的雙透鏡中的每個(gè)單獨(dú)透鏡可視化。雙光子零件可以3D打印出小于100nm分辨率物體。湖北工業(yè)級(jí)3D打印無(wú)掩膜激光直寫(xiě)

全新推出的Quantum X是全球***創(chuàng)建基于雙光子灰度光刻原理的工業(yè)級(jí)無(wú)掩模微納3D打印設(shè)備。湖南微納3D打印三維微納米加工系統(tǒng)

QuantumXshape在3D微納加工領(lǐng)域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面結(jié)構(gòu)應(yīng)用上突破性的雙光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有賴(lài)于其高能力的體素調(diào)制比和超精細(xì)處理網(wǎng)格,從而實(shí)現(xiàn)亞體素的尺寸控制。此外,受益于雙光子灰度光刻對(duì)體素的微調(diào),該系統(tǒng)在表面微結(jié)構(gòu)的制作上可達(dá)到超光滑,同時(shí)保持高精度的形狀控制。QuantumXshape不只是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、微光學(xué)、MEMS、微流道、表面工程學(xué)及其他很多領(lǐng)域中器件的快速原型制作的理想工具,同時(shí)也成為基于晶圓的小結(jié)構(gòu)單元的批量生產(chǎn)的簡(jiǎn)易工具。通過(guò)系統(tǒng)集成觸控屏控制打印文件來(lái)很大程度提高實(shí)用性。通過(guò)系統(tǒng)自帶的nanoConnectX軟件來(lái)進(jìn)行打印文件的遠(yuǎn)程監(jiān)控及多用戶(hù)的使用配置,實(shí)現(xiàn)推動(dòng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及基于晶圓批量效率生產(chǎn)。湖南微納3D打印三維微納米加工系統(tǒng)