टाइटेनियम-डोप्ड नीलम क्रिस्टल लेजर छड़ की सतह प्रसंस्करण विधि

टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल Ti:Al2O3 (डोपिंग सांद्रता 0.35 wt% Ti2O3), जिसके क्रिस्टल रिक्त स्थान वर्तमान आविष्कार के टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल लेजर रॉड की सतह प्रसंस्करण विधि के प्रक्रिया प्रवाह आरेख के अनुसार हैं, चित्र 1 में दिखाए गए हैं। वर्तमान आविष्कार के टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल लेजर रॉड की सतह प्रसंस्करण विधि के विशिष्ट तैयारी चरण निम्नानुसार हैं:

<1> अभिविन्यास काटना: टाइटेनियम रत्न क्रिस्टल को पहले उन्मुख किया जाता है, और फिर पूर्ण लेजर रॉड के आकार के अनुसार लगभग 0.4 से 0.6 मिमी की प्रसंस्करण भत्ता छोड़कर एक टेट्रागोनल कॉलम के आकार के रिक्त स्थान में काट दिया जाता है।

<2>स्तंभ खुरदरा और बारीक पीस: स्तंभ खाली एक खुरदरी पीसने वाली मशीन पर 120 ~ 180 # सिलिकॉन कार्बाइड या बोरॉन कार्बाइड अपघर्षक के साथ एक टेट्रागोनल या बेलनाकार क्रॉस-सेक्शन में पीस लिया जाता है, जिसमें ± 0.01 मिमी की टेपर और आउट-ऑफ-राउंडनेस त्रुटि होती है।

<3> एंड फेस प्रोसेसिंग: टाइटेनियम रत्न लेजर बार दो एंड फेस प्रोसेसिंग क्रमिक रूप से W40, W20, W10 बोरान कार्बाइड पीस एंड फेस के साथ स्टील डिस्क पर। पीसने की प्रक्रिया में, एंड फेस की ऊर्ध्वाधरता को मापने पर ध्यान देना चाहिए।

<4> रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग: रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग, पॉलिशिंग पैड पर क्रिस्टल को पूर्व-तैयार रासायनिक नक़्क़ाशी समाधान की बूंदों के साथ चमकाने की प्रक्रिया है। सापेक्ष गति और घर्षण के लिए पॉलिशिंग वर्कपीस और पॉलिशिंग पैड, जबकि अनुसंधान घोल में रासायनिक नक़्क़ाशी एजेंट (पॉलिशिंग तरल कहा जाता है) की मदद से पॉलिशिंग को पूरा करने के लिए।

<5> एसिड एचिंग: ऊपर बताए अनुसार पॉलिश करने के बाद टाइटेनियम रत्न की छड़ों को H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) के मिश्रण में 100-400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर डाला जाता है और 5-30 मिनट के लिए एसिड-एचिंग की जाती है। इसका उद्देश्य यांत्रिक उप-सतह क्षति द्वारा उत्पादित लेजर बार की सतह पर पॉलिशिंग प्रक्रिया को दूर करना और विभिन्न प्रकार के दागों को हटाना है, ताकि साफ सतह की चिकनी और सपाट, जाली अखंडता का परमाणु स्तर प्राप्त हो सके।

<6> सतही ताप उपचार: पूर्ववर्ती प्रक्रिया के कारण उत्पन्न सतही तनाव और खरोंचों को समाप्त करने और परमाणु स्तर पर एक चपटी सतह प्राप्त करने के लिए, एसिड नक़्क़ाशी के बाद टाइटेनियम रत्न की छड़ को 5 मिनट के लिए विआयनीकृत पानी से धोया गया, और टाइटेनियम रत्न की छड़ को हाइड्रोजन वातावरण में 1360 ± 20 डिग्री सेल्सियस के वातावरण में 1 से 3 घंटे के स्थिर तापमान पर रखा गया, और सतही ताप उपचार के अधीन किया गया।