टाइटेनियम-डोप्ड नीलमणि क्रिस्टल लेजर रडहरूको सतह प्रशोधन विधि
ति:नीलम/माणिकको परिचय
टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल Ti:Al2O3 (डोपिङ सांद्रता ०.३५ wt% Ti2O3), जसको क्रिस्टल खाली ठाउँहरू वर्तमान आविष्कारको टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल लेजर रडको सतह प्रशोधन विधिको प्रक्रिया प्रवाह रेखाचित्र अनुसार छन् चित्र १ मा देखाइएको छ। वर्तमान आविष्कारको टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल लेजर रडको सतह प्रशोधन विधिको विशिष्ट तयारी चरणहरू निम्नानुसार छन्:
<1> अभिमुखीकरण काट्ने: टाइटेनियम रत्न क्रिस्टललाई पहिले अभिमुखीकरण गरिन्छ, र त्यसपछि पूरा भएको लेजर रडको आकार अनुसार लगभग ०.४ देखि ०.६ मिमीको प्रशोधन भत्ता छोडेर टेट्रागोनल स्तम्भ आकारको खाली भागमा काटिन्छ।
<2> स्तम्भको खस्रो र मसिनो पिसाइ: स्तम्भको खाली भागलाई चतुर्भुज वा बेलनाकार क्रस-सेक्शनमा १२०~१८०# सिलिकन कार्बाइड वा बोरोन कार्बाइड एब्रेसिवको साथ रफ ग्राइन्डिङ मेसिनमा पिसिन्छ, जसमा ±०.०१ मिमीको टेपर र आउट-अफ-राउन्डनेस त्रुटि हुन्छ।
<3> एन्ड फेस प्रशोधन: स्टील डिस्कमा W40, W20, W10 बोरोन कार्बाइड ग्राइन्डिङ एन्ड फेसको साथ टाइटेनियम रत्न लेजर बार दुई एन्ड फेस प्रशोधन क्रमशः। ग्राइन्डिङ प्रक्रियामा, एन्ड फेसको ठाडोपन मापन गर्न ध्यान दिनुपर्छ।
<4> रासायनिक-यान्त्रिक पालिसिङ: रासायनिक-यान्त्रिक पालिसिङ भनेको पूर्व-सुधारित रासायनिक इचिङ घोलका थोपाहरू प्रयोग गरेर पालिसिङ प्याडमा क्रिस्टलहरू पालिस गर्ने प्रक्रिया हो। सापेक्षिक गति र घर्षणको लागि वर्कपीस र पालिसिङ प्याडलाई पालिस गर्ने, जबकि अनुसन्धानमा रासायनिक इचिङ एजेन्ट (पालिसिङ तरल भनिन्छ) भएको स्लरीको मद्दतले पालिसिङ पूरा गर्न।
<5> एसिड इचिङ: माथि वर्णन गरिए अनुसार पालिस गरिसकेपछि टाइटेनियम रत्नका रडहरूलाई १००-४०० डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा H2SO4:H3PO4 = ३:१ (v/v) को मिश्रणमा राखिन्छ र ५-३० मिनेटको लागि एसिड-इचिङ गरिन्छ। यसको उद्देश्य मेकानिकल उप-सतह क्षतिबाट उत्पादित लेजर बारको सतहमा पालिसिङ प्रक्रिया हटाउनु र विभिन्न प्रकारका दागहरू हटाउनु हो, ताकि सफा सतहको चिल्लो र समतल, जाली अखण्डताको परमाणु स्तर प्राप्त गर्न सकियोस्।
<6> सतह ताप उपचार: अघिल्लो प्रक्रियाको कारणले उत्पन्न हुने सतहको तनाव र खरोंचहरूलाई थप हटाउन र आणविक स्तरमा समतल सतह प्राप्त गर्न, एसिड इचिंग पछि टाइटेनियम रत्न रडलाई ५ मिनेटको लागि विआयनीकृत पानीले पखालियो, र टाइटेनियम रत्न रडलाई १३६०±२०° सेल्सियसको वातावरणमा हाइड्रोजन वायुमण्डलमा १ देखि ३ घण्टाको स्थिर तापक्रममा राखिएको थियो, र सतह ताप उपचारको अधीनमा राखिएको थियो।
विस्तृत रेखाचित्र
