從激光空化專(zhuān)利看激光空化技術(shù)的發(fā)展

王妍 顧艷君

摘要：激光空化是一種有用可行的技術(shù)，并且隨著近年來(lái)激光技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，激光器成本逐漸降低，但性能卻逐漸提高，將上述技術(shù)應(yīng)用于不同領(lǐng)域均具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，特別是在醫(yī)療領(lǐng)域、微電子加工領(lǐng)域以及傳統(tǒng)金屬零件加工及表面改性領(lǐng)域等均具有廣闊的應(yīng)用前景。本文對(duì)激光空化技術(shù)的專(zhuān)利情況進(jìn)行了分析， 介紹了激光空化專(zhuān)利技術(shù)的國(guó)內(nèi)外狀況。并對(duì)激光空化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程結(jié)合相關(guān)專(zhuān)利進(jìn)行了回顧。通過(guò)分析該領(lǐng)域?qū)＠?揭示當(dāng)前激光空化理論和應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顩r。

關(guān)鍵詞：空化;空泡;激光

1.1全球?qū)＠暾?qǐng)量分析

激光空化技術(shù)每年申請(qǐng)量大體上呈現(xiàn)出逐年遞增趨勢(shì)，尤其從2011年開(kāi)始表現(xiàn)出高速發(fā)展的勢(shì)頭，其中中國(guó)和美國(guó)是均該技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)大國(guó)，但二者發(fā)展并不同步，中國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國(guó)家，美國(guó)從2001年開(kāi)始每年均有相對(duì)穩(wěn)定的專(zhuān)利申請(qǐng)量，而中國(guó)則是從2005年開(kāi)始，逐步開(kāi)始在該技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)專(zhuān)利，2011年則呈現(xiàn)出爆發(fā)式申請(qǐng)專(zhuān)利的態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)總量甚至超過(guò)了美國(guó)，一方面表現(xiàn)出，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始重視相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)，并進(jìn)行了充分的研究，另一方面國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的提高，以及鼓勵(lì)政策也對(duì)申請(qǐng)量的提高有著促進(jìn)的作用。從專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量總體趨勢(shì)圖可以看出，目前激光空化技術(shù)處于技術(shù)發(fā)展期， 還沒(méi)有到成熟期和衰退期。因此， 從生命周期理論的角度來(lái)看， 激光空化技術(shù)的發(fā)展還大有前途。人們也期待國(guó)內(nèi)外在激光空化方面不斷出現(xiàn)理論和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

從申請(qǐng)領(lǐng)域來(lái)看，全球的專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)主要覆蓋了A61、B23K、G01N、C21D等分類(lèi)號(hào)，其分別對(duì)應(yīng)了生物醫(yī)學(xué)、微電子制造、金屬材料表面加工及改性領(lǐng)域，與該技術(shù)目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域相符合，其中的生物醫(yī)學(xué)是發(fā)展最早的分支之一，從20年代初期就開(kāi)始出現(xiàn)相關(guān)申請(qǐng)，并且每年均有穩(wěn)定數(shù)量的專(zhuān)利申請(qǐng)，微電子制造、金屬材料表面加工及改性領(lǐng)域以及其他相關(guān)領(lǐng)域，則是從2011年開(kāi)始逐步發(fā)展起來(lái)。可見(jiàn)該技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展最為穩(wěn)定持久，技術(shù)也相對(duì)較為成熟，當(dāng)然由于具有可控性好、定位精準(zhǔn)以及沖擊壓強(qiáng)高的特點(diǎn)，激光誘導(dǎo)空泡技術(shù)在微電子、納米材料等其他領(lǐng)域的研究應(yīng)用必然會(huì)越來(lái)越廣。

從各國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)成來(lái)看，美國(guó)為該技術(shù)的申請(qǐng)大國(guó)，中國(guó)為第二申請(qǐng)大國(guó)，但美國(guó)申請(qǐng)涉及領(lǐng)域相對(duì)廣泛，尤其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其申請(qǐng)量相比較中國(guó)占有明顯的優(yōu)勢(shì)，可見(jiàn)該項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)得到了比較成熟的應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究幾乎空白，二者之間存在較大差距，相比較美國(guó)，國(guó)內(nèi)的相關(guān)申請(qǐng)主要集中在了金屬表面加工及改性以及微電子制造領(lǐng)域，可以看出國(guó)內(nèi)研究重心還是在生產(chǎn)制造領(lǐng)域。

1.2申請(qǐng)人分析

從激光空化技術(shù)申請(qǐng)量排名靠前的申請(qǐng)人來(lái)看，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量前五的申請(qǐng)人分別是江蘇大學(xué)、廣州工業(yè)大學(xué)、The Regents of the university of california（加利福利亞大學(xué)董事會(huì)）、皇家飛利浦電子股份有限公司、The General Hospital Corporation（通用醫(yī)療公司）。其中可以發(fā)現(xiàn)國(guó)外公司相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)日較早，通用醫(yī)療公司早在2001年就提交了相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)，可見(jiàn)其研究起步較早，廣東工業(yè)大學(xué)和江蘇大學(xué)于2012年逐步開(kāi)始對(duì)該領(lǐng)域開(kāi)始研究，并且從圖中可以看出，兩所高校的研究持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，尤其是江蘇大學(xué)，相關(guān)領(lǐng)域申請(qǐng)量呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，具有了相對(duì)數(shù)量的研究成果積累，此外該圖還可以看出國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人主要集中在高校，而國(guó)外申請(qǐng)人除了高校外，還有大量企業(yè)申請(qǐng)，因此對(duì)比國(guó)內(nèi)、外申請(qǐng)人的構(gòu)成可知，在中國(guó)，企業(yè)還未成為激光空化技術(shù)的研發(fā)主力，國(guó)內(nèi)企業(yè)的參與程度并不高，激光空化的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化還有欠缺。

從申請(qǐng)人技術(shù)構(gòu)成角度來(lái)看，可以看出不同申請(qǐng)人申請(qǐng)的領(lǐng)域相對(duì)較為獨(dú)立，各有側(cè)重，如江蘇大學(xué)和廣州工業(yè)大學(xué)側(cè)重于研究生產(chǎn)制造領(lǐng)域，而加利福利亞大學(xué)董事會(huì)、通用醫(yī)療公司研究側(cè)重點(diǎn)則在于生物醫(yī)療、醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域。

從國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人類(lèi)型構(gòu)成來(lái)看，大專(zhuān)院校和科研單位占據(jù)了申請(qǐng)人70%以上的比例，而企業(yè)僅僅占比23.76%，上述數(shù)據(jù)表明，我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)還處于研發(fā)階段，大量研究成果的輸出端主要依靠科研院校，同時(shí)也說(shuō)明相關(guān)企業(yè)的研發(fā)動(dòng)力或研發(fā)能力沒(méi)有充分挖掘，建議科研院校科研加大與相關(guān)企業(yè)的技術(shù)交流合作，使國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)能夠借助有較強(qiáng)科研基礎(chǔ)的研究所和高校，向先進(jìn)技術(shù)靠攏，促進(jìn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化。

1.3結(jié)論

本文以VEN、CNABS、INCOPAT數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)激光空化技術(shù)機(jī)相關(guān)專(zhuān)利進(jìn)行了分析，通過(guò)以上分析，可以得出如下結(jié)論：

（1）從整個(gè)趨勢(shì)來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)在申請(qǐng)量上處于增速上升趨勢(shì)，說(shuō)明該技術(shù)為新興技術(shù)，并且處于技術(shù)發(fā)展期，因此， 從生命周期理論的角度來(lái)看， 激光空化技術(shù)的發(fā)展還大有前途。人們也期待國(guó)內(nèi)外在激光空化方面不斷出現(xiàn)理論和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

（2）從專(zhuān)利申請(qǐng)角度來(lái)說(shuō)，中國(guó)和美國(guó)是均該技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)大國(guó)，但二者發(fā)展不同步，中國(guó)在生物醫(yī)療分支的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)等其他國(guó)家，但從2012年開(kāi)始發(fā)展迅速，尤其是材料加工分支的發(fā)展，以江蘇大學(xué)，廣州工業(yè)大學(xué)為主的各大高校紛紛加入研究的行列，研究成果遍地開(kāi)花，大有趕超美國(guó)的勢(shì)頭，不過(guò)目前為止，國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究主體主要集中在科研院校，企業(yè)還未成為激光空化技術(shù)的研發(fā)主力，國(guó)內(nèi)企業(yè)的參與程度不高，激光空化的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化還有欠缺。

（3）從技術(shù)內(nèi)容上看，中國(guó)和美國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的研究方向也各有側(cè)重，美國(guó)主要將該技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)療、檢測(cè)等領(lǐng)域，而中國(guó)則側(cè)重于將該技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)制造的研究，其中The Regents of the university of california、The General Hospital Corporation等公司在生物醫(yī)療領(lǐng)域擁有著大量核心技術(shù)，而且這些技術(shù)都相對(duì)非常成熟，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人當(dāng)前可以從細(xì)節(jié)角度出發(fā)圍堵優(yōu)化核心技術(shù)，中國(guó)企業(yè)更需加大研發(fā)投入，通過(guò)核心技術(shù)的不斷研發(fā)創(chuàng)先才能逐漸打破這一強(qiáng)勢(shì)壟斷，為中國(guó)企業(yè)的發(fā)展鋪好道路。

總體來(lái)說(shuō)，激光空化技術(shù)還處于技術(shù)發(fā)展期，并且其具有可控性好、定位精準(zhǔn)以及沖擊壓強(qiáng)高的特點(diǎn)，完全符合了生產(chǎn)制造業(yè)小型化、精密化的發(fā)展趨勢(shì)，其必然會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在生物制造領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)也應(yīng)該密切關(guān)注業(yè)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)，加大研究投入，以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白點(diǎn)，開(kāi)拓新的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]《激光先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用》，虞鋼等，國(guó)防工業(yè)出版社，2016年10月第1版