从激光空化专利看激光空化技术的发展

王妍 顾艳君

摘要：激光空化是一种有用可行的技术，并且随着近年来激光技术的长足发展，激光器成本逐渐降低，但性能却逐渐提高，将上述技术应用于不同领域均具有其独特的优势，特别是在医疗领域、微电子加工领域以及传统金属零件加工及表面改性领域等均具有广阔的应用前景。本文对激光空化技术的专利情况进行了分析， 介绍了激光空化专利技术的国内外状况。并对激光空化技术的发展过程结合相关专利进行了回顾。通过分析该领域专利， 揭示当前激光空化理论和应用的发展状况。

关键词：空化;空泡;激光

1.1全球专利申请量分析

激光空化技术每年申请量大体上呈现出逐年递增趋势，尤其从2011年开始表现出高速发展的势头，其中中国和美国是均该技术的专利申请大国，但二者发展并不同步，中国在该领域的发展远远落后于其他国家，美国从2001年开始每年均有相对稳定的专利申请量，而中国则是从2005年开始，逐步开始在该技术领域申请专利，2011年则呈现出爆发式申请专利的态势，国内申请总量甚至超过了美国，一方面表现出，国内学者开始重视相关领域的技术，并进行了充分的研究，另一方面国内知识产权意识的提高，以及鼓励政策也对申请量的提高有着促进的作用。从专利申请数量总体趋势图可以看出，目前激光空化技术处于技术发展期， 还没有到成熟期和衰退期。因此， 从生命周期理论的角度来看， 激光空化技术的发展还大有前途。人们也期待国内外在激光空化方面不断出现理论和应用技术的进一步发展。

从申请领域来看，全球的专利技术申请主要覆盖了A61、B23K、G01N、C21D等分类号，其分别对应了生物医学、微电子制造、金属材料表面加工及改性領域，与该技术目前的主要应用领域相符合，其中的生物医学是发展最早的分支之一，从20年代初期就开始出现相关申请，并且每年均有稳定数量的专利申请，微电子制造、金属材料表面加工及改性领域以及其他相关领域，则是从2011年开始逐步发展起来。可见该技术在生物医学领域的应用发展最为稳定持久，技术也相对较为成熟，当然由于具有可控性好、定位精准以及冲击压强高的特点，激光诱导空泡技术在微电子、纳米材料等其他领域的研究应用必然会越来越广。

从各国专利申请的技术构成来看，美国为该技术的申请大国，中国为第二申请大国，但美国申请涉及领域相对广泛，尤其在生物医学领域，其申请量相比较中国占有明显的优势，可见该项技术在美国生物医学领域已经得到了比较成熟的应用，而国内该领域的研究几乎空白，二者之间存在较大差距，相比较美国，国内的相关申请主要集中在了金属表面加工及改性以及微电子制造领域，可以看出国内研究重心还是在生产制造领域。

1.2申请人分析

从激光空化技术申请量排名靠前的申请人来看，专利申请数量前五的申请人分别是江苏大学、广州工业大学、The Regents of the university of california（加利福利亚大学董事会）、皇家飞利浦电子股份有限公司、The General Hospital Corporation（通用医疗公司）。其中可以发现国外公司相关专利申请日较早，通用医疗公司早在2001年就提交了相关的专利申请，可见其研究起步较早，广东工业大学和江苏大学于2012年逐步开始对该领域开始研究，并且从图中可以看出，两所高校的研究持续时间相对较长，尤其是江苏大学，相关领域申请量呈现出上升的趋势，具有了相对数量的研究成果积累，此外该图还可以看出国内申请人主要集中在高校，而国外申请人除了高校外，还有大量企业申请，因此对比国内、外申请人的构成可知，在中国，企业还未成为激光空化技术的研发主力，国内企业的参与程度并不高，激光空化的生产力转化还有欠缺。

从申请人技术构成角度来看，可以看出不同申请人申请的领域相对较为独立，各有侧重，如江苏大学和广州工业大学侧重于研究生产制造领域，而加利福利亚大学董事会、通用医疗公司研究侧重点则在于生物医疗、医疗检测等领域。

从国内申请人类型构成来看，大专院校和科研单位占据了申请人70%以上的比例，而企业仅仅占比23.76%，上述数据表明，我国的该项技术还处于研发阶段，大量研究成果的输出端主要依靠科研院校，同时也说明相关企业的研发动力或研发能力没有充分挖掘，建议科研院校科研加大与相关企业的技术交流合作，使国内相关领域产业能够借助有较强科研基础的研究所和高校，向先进技术靠拢，促进科研成果的产业化。

1.3结论

本文以VEN、CNABS、INCOPAT数据库检索得到数据为样本，对激光空化技术机相关专利进行了分析，通过以上分析，可以得出如下结论：

（1）从整个趋势来看，该项技术在申请量上处于增速上升趋势，说明该技术为新兴技术，并且处于技术发展期，因此， 从生命周期理论的角度来看， 激光空化技术的发展还大有前途。人们也期待国内外在激光空化方面不断出现理论和应用技术的进一步发展。

（2）从专利申请角度来说，中国和美国是均该技术的专利申请大国，但二者发展不同步，中国在生物医疗分支的发展远远落后于美国等其他国家，但从2012年开始发展迅速，尤其是材料加工分支的发展，以江苏大学，广州工业大学为主的各大高校纷纷加入研究的行列，研究成果遍地开花，大有赶超美国的势头，不过目前为止，国内相关领域的研究主体主要集中在科研院校，企业还未成为激光空化技术的研发主力，国内企业的参与程度不高，激光空化的生产力转化还有欠缺。

（3）从技术内容上看，中国和美国相关领域的研究方向也各有侧重，美国主要将该技术应用于生物医疗、检测等领域，而中国则侧重于将该技术应用于生产制造的研究，其中The Regents of the university of california、The General Hospital Corporation等公司在生物医疗领域拥有着大量核心技术，而且这些技术都相对非常成熟，国内申请人当前可以从细节角度出发围堵优化核心技术，中国企业更需加大研发投入，通过核心技术的不断研发创先才能逐渐打破这一强势垄断，为中国企业的发展铺好道路。

总体来说，激光空化技术还处于技术发展期，并且其具有可控性好、定位精准以及冲击压强高的特点，完全符合了生产制造业小型化、精密化的发展趋势，其必然会得到越来越广泛的应用，同时在生物制造领域，国内相关企业也应该密切关注业内发展动态，加大研究投入，以弥补国内技术空白点，开拓新的发展空间。

参考文献：

[1]《激光先进制造技术及其应用》，虞钢等，国防工业出版社，2016年10月第1版