激光加工与化学

目前，激光加工技术受到研究学者和工程师的广泛重视。在工程师的眼中，激光加工技术不但为制造业提供了一种全新的方式，而且具有高效、清洁、加工质量高、成本低的优势。研究人员更加关注激光加工过程中激光和材料之间相互作用的机理。目前应用最广泛的激光加工技术有激光切割、打孔、焊接和激光表面硬化、退火和合金化。以激光诱导刻蚀、材料沉积为代表的激光化学加工技术在微型机械、光电集成、半导体制造、传感器技术和化学工程等领域有着潜在的应用前景。并且，激光技术也越来越多地应用到生物技术、医疗、艺术品保存与修复等领域之中。本书主要介绍了激光物质相互作用的各方面的物理机制，其中，对激光诱导化学反应和激光材料之间在气-固、液-固、固-固界面之间的非稳态过程有着更为详尽的讨论。

全书共32章，分为7部分：第一部分，基础理论与综述，含第1-5章：1.简介；2.热、光物理、光化学过程；3.反应动力学和传质过程；4.成核和集群形成过程；5.激光类型、实验装置和激光能量分布。第二部分，温度场分布与表面熔化，含第6-10章：6.热力方程的一般解法；7.半无限大基底；8.无限大平板；9.非均匀介质；10.表面熔化。第三部分，材料去除类的激光加工，含第11-15章：11.气化和等离子体的形成；12.纳秒激光烧蚀；13.超短激光脉冲烧蚀；14.金属与绝缘体刻蚀；15.半导体刻蚀。第四部分，材料沉积类激光加工，含第16-22章：16.激光化学气相沉积；17.纤维的生长；18.激光直写技术；19.激光化学气相沉积薄膜制备技术；20.激光分子束外延薄膜制备技术；21.液相沉积与电镀；22.脉冲激光制备薄膜。第五部分，材料相变与结构形成，含第23-28章：23.激光清洗；24.扩散现象；25.激光熔覆、合金化；26.氧化和氮化；27.有机物质的加工；28.不稳定性和结构的形成。第六部分，等离子体和诊断技术，含第29-30章：29.诊断技术；30.材料分析与等离子体。第七部分，含第31-32章：31.激光技术在医药和生物领域的应用，32.艺术品的保存与修复。

本书向读者展示了激光技术在各领域的最新发展、研究前沿和发展方向，以及各种激光加工方式的应用及其局限性，适合和激光制造有关领域的研究生、教授和工程技术人员阅读。

刘昊，博士生

（中国科学院力学研究所）