لیزر اگزایمر آرگون فلوئورید (Argon Fluoride Excimer Laser - ArF)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر اگزایمر آرگون فلوئورید (Argon Fluoride Excimer Laser - ArF) :
Argon Fluoride (ArF) Excimer Laser یکی از مهم ترین انواع لیزرهای اگزایمر است که در طول موج ۱۹۳ نانومتر (فرابنفش عمیق) کار می کند. این لیزر با مخلوط گاز آرگون، فلوئور و یک گاز بافر (مانند نئون یا هلیوم) کار می کند. ArF به دلیل طول موج کوتاه و جذب بالای آن توسط بافت ها و مواد آلی، برای کاربردهای پزشکی و صنعتی دقیق بسیار ارزشمند است. پمپاژ آن با تخلیه الکتریکی سریع یا پرتو الکترونی انجام می شود.
مکانیزم تشکیل مولکول ArF* : در تخلیه الکتریکی، اتم های آرگون برانگیخته (Ar*) با مولکول های فلوئور (F₂) واکنش داده و مولکول برانگیخته ArF* را تشکیل می دهند. این مولکول در حالت پایه بسیار ناپایدار است و به سرعت (در پیکوثانیه) به اتم های Ar و F تجزیه می شود. گسیل القایی از حالت برانگیخته به حالت دافعه پایه منجر به تولید فوتون ۱۹۳ نانومتر می شود. پهنای باند گسیل ArF نسبتا پهن است (حدود ۰٫۵-۱ نانومتر) که در کاربردهای لیتوگرافی باید با توری های خاص خط باریک شود.
مهم ترین کاربرد ArF در جراحی لیزیک (LASIK) و لازک (LASEK) برای اصلاح عیوب انکساری چشم (نزدیک بینی، دوربینی، آستیگماتیسم) است. پرتو ۱۹۳ نانومتر با دقت بالا (زیر میکرون) بافت قرنیه را تبخیر کرده و انحنای آن را تغییر می دهد، بدون ایجاد سوختگی یا آسیب به لایه های زیرین. در صنعت نیمه هادی، ArF در فوتولیتوگرافی پیشرفته برای گره های فناوری زیر ۱۰۰ نانومتر (با غوطه وری) استفاده می شود. همچنین در تحقیقات علمی برای مطالعه مواد و طیف سنجی کاربرد دارد.
چالش های ArF شامل خورندگی گاز فلوئور، تشکیل محصولات جانبی سمی، و تخریب اپتیک ها (پنجره ها و آینه ها) در اثر تابش شدید فرابنفش (فشردگی و رنگ مرکزی) است. در کاربردهای پزشکی، دقت و تکرارپذیری پالس ها حیاتی است. در لیتوگرافی، خط باریک سازی پهنای طیف به کمتر از ۰٫۱ پیکومتر برای جلوگیری از انحراف رنگی (chromatic aberration) در لنزها ضروری است. با وجود این چالش ها، ArF هنوز یک ابزار حیاتی در دو حوزه پزشکی و میکروالکترونیک است.
