從激光空化專利看激光空化技術的發展

王妍 顧艷君

摘要：激光空化是一種有用可行的技術，并且隨著近年來激光技術的長足發展，激光器成本逐漸降低，但性能卻逐漸提高，將上述技術應用于不同領域均具有其獨特的優勢，特別是在醫療領域、微電子加工領域以及傳統金屬零件加工及表面改性領域等均具有廣闊的應用前景。本文對激光空化技術的專利情況進行了分析， 介紹了激光空化專利技術的國內外狀況。并對激光空化技術的發展過程結合相關專利進行了回顧。通過分析該領域專利， 揭示當前激光空化理論和應用的發展狀況。

關鍵詞：空化;空泡;激光

1.1全球專利申請量分析

激光空化技術每年申請量大體上呈現出逐年遞增趨勢，尤其從2011年開始表現出高速發展的勢頭，其中中國和美國是均該技術的專利申請大國，但二者發展并不同步，中國在該領域的發展遠遠落后于其他國家，美國從2001年開始每年均有相對穩定的專利申請量，而中國則是從2005年開始，逐步開始在該技術領域申請專利，2011年則呈現出爆發式申請專利的態勢，國內申請總量甚至超過了美國，一方面表現出，國內學者開始重視相關領域的技術，并進行了充分的研究，另一方面國內知識產權意識的提高，以及鼓勵政策也對申請量的提高有著促進的作用。從專利申請數量總體趨勢圖可以看出，目前激光空化技術處于技術發展期， 還沒有到成熟期和衰退期。因此， 從生命周期理論的角度來看， 激光空化技術的發展還大有前途。人們也期待國內外在激光空化方面不斷出現理論和應用技術的進一步發展。

從申請領域來看，全球的專利技術申請主要覆蓋了A61、B23K、G01N、C21D等分類號，其分別對應了生物醫學、微電子制造、金屬材料表面加工及改性領域，與該技術目前的主要應用領域相符合，其中的生物醫學是發展最早的分支之一，從20年代初期就開始出現相關申請，并且每年均有穩定數量的專利申請，微電子制造、金屬材料表面加工及改性領域以及其他相關領域，則是從2011年開始逐步發展起來。可見該技術在生物醫學領域的應用發展最為穩定持久，技術也相對較為成熟，當然由于具有可控性好、定位精準以及沖擊壓強高的特點，激光誘導空泡技術在微電子、納米材料等其他領域的研究應用必然會越來越廣。

從各國專利申請的技術構成來看，美國為該技術的申請大國，中國為第二申請大國，但美國申請涉及領域相對廣泛，尤其在生物醫學領域，其申請量相比較中國占有明顯的優勢，可見該項技術在美國生物醫學領域已經得到了比較成熟的應用，而國內該領域的研究幾乎空白，二者之間存在較大差距，相比較美國，國內的相關申請主要集中在了金屬表面加工及改性以及微電子制造領域，可以看出國內研究重心還是在生產制造領域。

1.2申請人分析

從激光空化技術申請量排名靠前的申請人來看，專利申請數量前五的申請人分別是江蘇大學、廣州工業大學、The Regents of the university of california（加利福利亞大學董事會）、皇家飛利浦電子股份有限公司、The General Hospital Corporation（通用醫療公司）。其中可以發現國外公司相關專利申請日較早，通用醫療公司早在2001年就提交了相關的專利申請，可見其研究起步較早，廣東工業大學和江蘇大學于2012年逐步開始對該領域開始研究，并且從圖中可以看出，兩所高校的研究持續時間相對較長，尤其是江蘇大學，相關領域申請量呈現出上升的趨勢，具有了相對數量的研究成果積累，此外該圖還可以看出國內申請人主要集中在高校，而國外申請人除了高校外，還有大量企業申請，因此對比國內、外申請人的構成可知，在中國，企業還未成為激光空化技術的研發主力，國內企業的參與程度并不高，激光空化的生產力轉化還有欠缺。

從申請人技術構成角度來看，可以看出不同申請人申請的領域相對較為獨立，各有側重，如江蘇大學和廣州工業大學側重于研究生產制造領域，而加利福利亞大學董事會、通用醫療公司研究側重點則在于生物醫療、醫療檢測等領域。

從國內申請人類型構成來看，大專院校和科研單位占據了申請人70%以上的比例，而企業僅僅占比23.76%，上述數據表明，我國的該項技術還處于研發階段，大量研究成果的輸出端主要依靠科研院校，同時也說明相關企業的研發動力或研發能力沒有充分挖掘，建議科研院校科研加大與相關企業的技術交流合作，使國內相關領域產業能夠借助有較強科研基礎的研究所和高校，向先進技術靠攏，促進科研成果的產業化。

1.3結論

本文以VEN、CNABS、INCOPAT數據庫檢索得到數據為樣本，對激光空化技術機相關專利進行了分析，通過以上分析，可以得出如下結論：

（1）從整個趨勢來看，該項技術在申請量上處于增速上升趨勢，說明該技術為新興技術，并且處于技術發展期，因此， 從生命周期理論的角度來看， 激光空化技術的發展還大有前途。人們也期待國內外在激光空化方面不斷出現理論和應用技術的進一步發展。

（2）從專利申請角度來說，中國和美國是均該技術的專利申請大國，但二者發展不同步，中國在生物醫療分支的發展遠遠落后于美國等其他國家，但從2012年開始發展迅速，尤其是材料加工分支的發展，以江蘇大學，廣州工業大學為主的各大高校紛紛加入研究的行列，研究成果遍地開花，大有趕超美國的勢頭，不過目前為止，國內相關領域的研究主體主要集中在科研院校，企業還未成為激光空化技術的研發主力，國內企業的參與程度不高，激光空化的生產力轉化還有欠缺。

（3）從技術內容上看，中國和美國相關領域的研究方向也各有側重，美國主要將該技術應用于生物醫療、檢測等領域，而中國則側重于將該技術應用于生產制造的研究，其中The Regents of the university of california、The General Hospital Corporation等公司在生物醫療領域擁有著大量核心技術，而且這些技術都相對非常成熟，國內申請人當前可以從細節角度出發圍堵優化核心技術，中國企業更需加大研發投入，通過核心技術的不斷研發創先才能逐漸打破這一強勢壟斷，為中國企業的發展鋪好道路。

總體來說，激光空化技術還處于技術發展期，并且其具有可控性好、定位精準以及沖擊壓強高的特點，完全符合了生產制造業小型化、精密化的發展趨勢，其必然會得到越來越廣泛的應用，同時在生物制造領域，國內相關企業也應該密切關注業內發展動態，加大研究投入，以彌補國內技術空白點，開拓新的發展空間。

參考文獻：

[1]《激光先進制造技術及其應用》，虞鋼等，國防工業出版社，2016年10月第1版