टायटॅनियम-डोप्ड नीलमणी क्रिस्टल लेसर रॉड्सची पृष्ठभाग प्रक्रिया पद्धत

टायटॅनियम रत्न क्रिस्टल्स Ti:Al2O3 (डोपिंग सांद्रता 0.35 wt% Ti2O3), ज्यांचे क्रिस्टल ब्लँक्स सध्याच्या शोधाच्या टायटॅनियम रत्न क्रिस्टल लेसर रॉडच्या पृष्ठभाग प्रक्रिया पद्धतीच्या प्रक्रिया प्रवाह आकृतीनुसार आहेत ते आकृती 1 मध्ये दर्शविले आहेत. सध्याच्या शोधाच्या टायटॅनियम रत्न क्रिस्टल लेसर रॉडच्या पृष्ठभाग प्रक्रिया पद्धतीच्या विशिष्ट तयारी चरण खालीलप्रमाणे आहेत:

<1> ओरिएंटेशन कटिंग: टायटॅनियम रत्न क्रिस्टल प्रथम ओरिएंटेट केले जाते आणि नंतर पूर्ण झालेल्या लेसर रॉडच्या आकारानुसार सुमारे 0.4 ते 0.6 मिमी प्रक्रिया भत्ता सोडून चतुर्भुज स्तंभाच्या आकाराच्या रिकाम्या भागात कापले जाते.

<2.> स्तंभ खडबडीत आणि बारीक पीसणे: स्तंभ रिकामा भाग रफ ग्राइंडिंग मशीनवर १२०~१८०# सिलिकॉन कार्बाइड किंवा बोरॉन कार्बाइड अ‍ॅब्रेसिव्हसह चतुर्भुज किंवा दंडगोलाकार क्रॉस-सेक्शनमध्ये ग्राउंड केला जातो, ज्यामध्ये ±०.०१ मिमी टेपर आणि आउट-ऑफ-गोलाकार त्रुटी असते.

<3> एंड फेस प्रोसेसिंग: स्टील डिस्कवर W40, W20, W10 बोरॉन कार्बाइड ग्राइंडिंग एंड फेससह टायटॅनियम जेमस्टोन लेसर बार दोन एंड फेस प्रोसेसिंग सलग. ग्राइंडिंग प्रक्रियेत, एंड फेसची उभ्यापणा मोजण्याकडे लक्ष दिले पाहिजे.

<4> रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग: रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग म्हणजे पॉलिशिंग पॅडवर पूर्व-तयार केलेल्या रासायनिक एचिंग द्रावणाच्या थेंबांसह क्रिस्टल्स पॉलिश करण्याची प्रक्रिया. सापेक्ष गती आणि घर्षणासाठी वर्कपीस आणि पॉलिशिंग पॅड पॉलिश करणे, तर संशोधनात रासायनिक एचिंग एजंट (ज्याला पॉलिशिंग द्रव म्हणतात) असलेल्या स्लरीच्या मदतीने पॉलिशिंग पूर्ण करणे.

<5> आम्लयुक्त एचिंग: वर वर्णन केल्याप्रमाणे पॉलिश केल्यानंतर टायटॅनियम रत्नांच्या काड्या H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) च्या मिश्रणात 100-400°C तापमानात टाकल्या जातात आणि 5-30 मिनिटांसाठी आम्लयुक्त एचिंग केल्या जातात. यामागील उद्देश म्हणजे लेसर बारच्या पृष्ठभागावरील यांत्रिक उप-पृष्ठभागाच्या नुकसानीमुळे निर्माण होणारी पॉलिशिंग प्रक्रिया काढून टाकणे आणि विविध प्रकारचे डाग काढून टाकणे, जेणेकरून स्वच्छ पृष्ठभागाची गुळगुळीत आणि सपाट, जाळीदार अखंडतेची अणु पातळी मिळेल.

<6> पृष्ठभागावरील उष्णता उपचार: मागील प्रक्रियेमुळे निर्माण होणारे पृष्ठभागावरील ताण आणि ओरखडे दूर करण्यासाठी आणि अणु पातळीवर सपाट पृष्ठभाग मिळविण्यासाठी, आम्लयुक्त एचिंगनंतर टायटॅनियम रत्न रॉडला 5 मिनिटे विआयनीकृत पाण्याने धुतले गेले आणि टायटॅनियम रत्न रॉडला 1360±20° सेल्सिअस वातावरणात हायड्रोजन वातावरणात 1 ते 3 तासांच्या स्थिर तापमानात ठेवण्यात आले आणि पृष्ठभागावरील उष्णता उपचार करण्यात आले.