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1 千萬億分之 1 秒的瞬間 成大黃吉川教授捉的住 模擬超快飛秒雷射的脈衝過程 可提高超精密加工及生醫顯微手術的精準度

圖片說明
【台南訊】捉住1 千萬億分之 1 秒的瞬間,國立成功大學副教務長、亦是工程科學系教授黃吉川有一套。他在成大「微/奈米熱流國際研討會(Micro/Nanoscale Heat Transfer International Conference)」發表「以三維相對論分子動力學模擬超快雷射電磁場作用下之團簇行為」強調,引入相對論效應的理論,模擬肉眼看不到的超快飛秒雷射的脈衝作用,可清楚預測到極高溫下物質的反應行為,進而提高超精密加工及生醫顯微手術的精準度。

 黃吉川教授表示,雷射能夠聚集能量,當能量束聚焦在物體表面時,可產生局部高溫孔洞。傳統理論無法有效反映出粒子在高速運動下之真實行為,故以相對論分子動力學為基礎,模擬超快雷射進行材料加工後產生庫倫爆炸之動態行為,並可用來解釋雷射加工過程中物質與光的相互作用方式。

 黃吉川教授也說,飛秒雷射的使用中最重要的影響在於是否聚集與脈衝次數,透過此模擬過程,可以讓使用者在現場操作時就能知道該聚焦在哪、並能判斷用多少次數的脈衝來完成,達到控制脈衝的使用次數及損害的防治等,因此飛秒雷射的應用可更精準並發揮最大效用。

 他表示,傳統脈衝技術只能等施作完成後再利用機器放大來檢視完成度,但是透過此模擬過程,可清楚預測脈衝的過程中物質如何產生變化,脈衝的區域多深、多寬、損害區域大小等,可做為以後飛秒雷射設計的依據,增進雷射加工技術的改進,讓飛秒雷射在進行設計加工時能有所根據。不僅提高了脈衝過程的精準度,也提升超精密加工及生醫顯微手術等各種飛秒雷射應用的精準度。

 黃吉川教授說明,超快飛秒雷射在工業與醫療上的應用逐漸嶄露頭角,飛秒是時間單位,1 飛秒等於1 千萬億分之 1 秒,即10 的負15次方秒,是自 1988 年起的 20 年間由雷射科學發展起來的最強有力的新工具之一。

 由國立成功大學雲嘉南區域教學資源中心與美國機械工程師學會主辦的「微/奈米熱流國際研討會Micro/Nanoscale Heat Transfer International Conference」於6日起至9日一連四天在成大光復校區國際會議廳登場,會中發表超過220篇關於微奈米科技的文章,260位來自澳大利亞、加拿大、智利、中國、法國、德國、印度、伊朗、義大利、日本、南韓、新加坡、泰國、土耳其、英國、美國等國內外學者專家共同與會,並邀請知名國外學者美國維吉尼亞大學教授Pamela Norris、美國泛德堡大學教授Dongqing Li、美國新澤西州立羅格斯大學教授Ping Chen等人進行專題講演。

黃吉川副教務長也代表主辦單位感謝大會主席、也是成大校友鄒大愚教授(1979畢業),鄒大愚教授現任教於美國Missouri-Columbia大學,是美國機械工程師學會的院士,鄒大愚教授全力協助母校將此具有國際大型指標性的研討會帶到台灣,創造國際學術環境,透過與世界精英學者對話和交流,加速提升成大以及雲嘉南夥伴學校研究國際化的整體實力。
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