Soluzzjoni termali tal-Laser Semikondutturi ta 'Qawwa Għolja
Lejżers semikondutturi ġew studjati l-ewwel minn barra. L-aktar teknoloġija bikrija oriġinat mill-Istati Uniti u l-Ġappun, u kienet użata prinċipalment fil-militar. Bl-iżvilupp iterattiv tat-teknoloġija, beda jiġi applikat għas-suq ċivili u applikat f'industriji bħall-optoelettronika u l-komunikazzjonijiet. Bl-iżvilupp tal-industrija tad-difiża nazzjonali ta 'pajjiżi u l-industrija tal-manifattura optoelettronika, l-industrija bdiet iżżid id-domanda għal lejżers ta' qawwa għolja, u n-nies bdew ukoll iwettqu riċerka fuq apparati tal-laser semikondutturi ta 'qawwa għolja. Matul ir-riċerka, ġie skopert li l-kwalità tad-dawl tal-lejżers semikondutturi tradizzjonali ma setgħetx tissodisfa l-bżonnijiet tan-nies. Sabiex tiżdied il-qawwa tal-ħruġ tal-lejżers semikondutturi, in-nies bdew itejbu u janalizzaw kontinwament. Matul ir-riċerka, instab li nofs l-enerġija elettrika tal-lejżer semikonduttur hija kkonvertita f'enerġija tas-sħana meta tkun qed tintuża. Jekk il-laser tas-semikondutturi innifsu ma jxerredx is-sħana sew, jaffettwa direttament il-ħajja u l-użu tal-laser tas-semikondutturi. Għalhekk, il-problema tad-dissipazzjoni tas-sħana hija meħtieġa b'mod urġenti biex tiġi solvuta mir-riċerkaturi issa. Waħda mill-problemi.
Fil-preżent, il-metodi ewlenin ta 'tkessiħ tal-lejżers huma maqsuma f'metodi ta' tkessiħ tradizzjonali u metodi ta 'tkessiħ ġodda. Tradizzjonalitkessiħmetodi jinkludu: tkessiħ bl-arja, refriġerazzjoni tas-semikondutturi, konvezzjoni naturalitkessiħ, eċċ., u ġoddatkessiħmetodi jinkludu: flip chiptkessiħu mikrokanaltkessiħ.
Il-metodu tat-tkessiħ tas-sink tas-sħana tal-konvezzjoni naturali huwa li tuża xi materjali b'konduttività termali għolja biex tneħħi s-sħana ġġenerata, u mbagħad tinħela s-sħana permezz tal-konvezzjoni naturali. Matul ir-riċerka, il-persunal xjentifiku u tekniku sab ukoll li x-xewk jistgħu wkoll jgħinu biex tinħela s-sħana. , u tista 'timmassimizza r-rata tat-trasferiment tas-sħana fis-sistema ta' dissipazzjoni tas-sħana meta tinħela s-sħana. Meta t-temperatura tkun l-istess, iż-żift tal-pinen se jonqos hekk kif l-għoli tal-pinen jiżdied. Meta tuża s-sottostrat biex tpoġġi s-sink tas-sħana vertikalment, l-għoli jeħtieġ li jiżdied b'mod xieraq, u l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana jittejjeb billi jiżdied l-għoli. Tali metodu ta 'dissipazzjoni tas-sħana se jnaqqas ħafna spejjeż meta jintuża. Fix-xogħol attwali, in-nitrur tar-ram jew tal-aluminju spiss jintuża bħala sink tas-sħana, iżda l-metodu tas-sink tas-sħana ma jistax jissodisfa bis-sħiħ il-ħtiġijiet tad-dissipazzjoni tas-sħana ta 'lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja.
Metodu ta 'tkessiħ likwidu tal-kanal kbir.Jekk trid tnaqqas it-temperatura tas-sink tas-sħana, għandek bżonn tibni kanal fis-sink tas-sħana. Jekk trid tikseb l-effett tat-tkessiħ, għandek bżonn iżżid ċertu sors ta 'ilma ma' dan il-kanal, sabiex ma tittardjax ix-xogħol tal-laser. Bi tweġiba għal dan, ir-riċerkaturi sabu matul ir-riċerka tagħhom li l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-istruttura tal-spoiler huwa aħjar minn dak tal-istruttura tal-kavità tradizzjonali, iżda se sseħħ ukoll iż-żieda fil-pressjoni fil-kanal. Ir-riċerka sabet li għalkemm kanali kbar jintużaw ħafna, minħabba ż-żieda kontinwa fil-qawwa tal-ħruġ tal-lejżer, kanali kbar ta 'tkessiħ tal-ilma ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti termali ta' lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja.
It-tkessiħ bl-isprej huwa li jisprejja l-likwidu li jkessaħ fuq il-wiċċ tat-trasferiment tas-sħana permezz ta 'atomizzazzjoni bl-għajnuna tal-pressjoni biex jinkiseb l-iskop tat-tkessiħ. Il-karatteristiċi ewlenin tat-tkessiħ bl-isprej huma koeffiċjent kbir tat-trasferiment tas-sħana u fluss baxx tal-likwidu li jkessaħ. Ir-riċerkaturi sabu li meta tuża l-ilma bħala l-mezz u tuża żennuni tal-koni solidi għal esperimenti, il-wiċċ mikrostrutturat jista 'jżid l-effett ta' skambju tas-sħana. Matul l-istudju, instab li l-prestazzjoni tat-tkessiħ tat-tkessiħ bl-isprej hija relatata mar-rata tal-fluss tal-isprej. Barra minn hekk, ir-riċerkaturi skoprew ukoll apparat li jkessaħ il-bidla tal-fażi tal-isprej. Matul l-esperiment, l-għoli taż-żennuna fl-apparat li jkessaħ l-isprej u l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana huma wkoll relatati mill-qrib ħafna.
Il-problema taż-żieda fit-temperatura taċ-ċippa saret gradwalment il-fattur primarju li jfixkel it-tħaddim normali tal-lejżers tas-semikondutturi. Metodi ġodda ta 'dissipazzjoni tas-sħana qegħdin kontinwament japprofondixxu r-riċerka. Biex issolvi d-dissipazzjoni tas-sħana ta 'lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja, irridu naqbdu b'mod sod id-dixxiplina termodinamika, ix-xjenza tal-materjali, u nikkooperaw bis-sħiħ mal-industrija tal-manifattura.
