שימוש בקורות Bessel כדי לשפר את טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת

על מנת לפתור את הבעיות של נקבוביות ופגמים בהדפסת תלת מימד מתכת, חוקרים במעבדה הלאומית לורנס ליברמור (LLNL) בארצות הברית ערכו ניסויים באופטיקה אקזוטית בשם קרני Bessel. צורת קרן. הם מצאו שקרן זו מתקנת את עצמה ואינה מתפרקת, ומפחיתה את התרחשותם של היווצרות נקבוביות ו& quot;keyholing", בעוד שהשימוש באלומות גאוסיות מחמיר את תופעת השראת הנקבוביות. ממצאים קשורים פורסמו בכתב העת"Science Advances".

טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מבוססת לייזר מרחיבה מאוד את מורכבות העיצוב, אך קרן הלייזר המסורתית המשמשת להדפסת מתכת עלולה לגרום לפגמים במוצר ולביצועים מכניים גרועים. כדי לפתור בעיה זו, חוקרי LLNL חקרו את החלפת הקרן הגאוסית הנפוצה באלומות אחרות בהדפסת לייזר בעוצמה גבוהה. החוקרים אמרו כי השימוש בקרני Bessel יכול למקם אנרגיה רחוק מהמרכז, מה שיכול לתכנן באופן פעיל עקומות תרמיות ולהפחית שיפועים תרמיים כדי לייעל את היווצרותם של מבנים מיקרו, ובכך להשיג מכשירים עדינים יותר ומשטחים חלקים יותר. קרן Bessel מרחיבה מאוד את מרחב הפרמטרים של סריקת לייזר ומממשת את צורת הבריכה המותכת האידיאלית: לא רדודה מדי ולא מליטה. קרני Bessel יכולות לספק עומק מיקוד גדול יותר בשל מאפייני אי-העקה שלהן.