ટાઇટેનિયમ-ડોપ્ડ નીલમ ક્રિસ્ટલ લેસર સળિયાની સપાટી પ્રક્રિયા પદ્ધતિ

ટાઇટેનિયમ રત્ન સ્ફટિકો Ti:Al2O3 (ડોપિંગ સાંદ્રતા 0.35 wt% Ti2O3), જેમાંથી સ્ફટિક ખાલી જગ્યાઓ વર્તમાન શોધના ટાઇટેનિયમ રત્ન સ્ફટિક લેસર રોડની સપાટી પ્રક્રિયા પદ્ધતિના પ્રક્રિયા પ્રવાહ આકૃતિ અનુસાર છે તે આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે. વર્તમાન શોધના ટાઇટેનિયમ રત્ન સ્ફટિક લેસર રોડની સપાટી પ્રક્રિયા પદ્ધતિના ચોક્કસ તૈયારી પગલાં નીચે મુજબ છે:

<1> ઓરિએન્ટેશન કટીંગ: ટાઇટેનિયમ રત્ન સ્ફટિકને પહેલા ઓરિએન્ટેટેડ કરવામાં આવે છે, અને પછી પૂર્ણ થયેલ લેસર સળિયાના કદ અનુસાર લગભગ 0.4 થી 0.6 મીમી પ્રોસેસિંગ ભથ્થું છોડીને ચતુર્ભુજ સ્તંભ આકારના ખાલી ભાગમાં કાપવામાં આવે છે.

<2> સ્તંભનો રફ અને બારીક ગ્રાઇન્ડીંગ: સ્તંભના ખાલી ભાગને રફ ગ્રાઇન્ડીંગ મશીન પર 120~180# સિલિકોન કાર્બાઇડ અથવા બોરોન કાર્બાઇડ ઘર્ષક સાથે ચતુર્ભુજ અથવા નળાકાર ક્રોસ-સેક્શનમાં પીસવામાં આવે છે, જેમાં ±0.01 મીમીની ટેપર અને આઉટ-ઓફ-રાઉન્ડનેસ ભૂલ હોય છે.

<3> એન્ડ ફેસ પ્રોસેસિંગ: સ્ટીલ ડિસ્ક પર W40, W20, W10 બોરોન કાર્બાઇડ ગ્રાઇન્ડીંગ એન્ડ ફેસ સાથે ટાઇટેનિયમ જેમસ્ટોન લેસર બાર બે એન્ડ ફેસ પ્રોસેસિંગ ક્રમિક રીતે. ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયામાં, એન્ડ ફેસની ઊભીતા માપવા પર ધ્યાન આપવું જોઈએ.

<4> કેમિકલ-મિકેનિકલ પોલિશિંગ: કેમિકલ-મિકેનિકલ પોલિશિંગ એ પોલિશિંગ પેડ પર સ્ફટિકોને પહેલાથી બનાવેલા કેમિકલ એચિંગ સોલ્યુશનના ટીપાંથી પોલિશ કરવાની પ્રક્રિયા છે. વર્કપીસ અને પોલિશિંગ પેડને સાપેક્ષ ગતિ અને ઘર્ષણ માટે પોલિશિંગ, જ્યારે સંશોધનમાં રાસાયણિક એચિંગ એજન્ટ (જેને પોલિશિંગ લિક્વિડ કહેવાય છે) ધરાવતી સ્લરીનો ઉપયોગ કરીને પોલિશિંગ પૂર્ણ કરવા માટે.

<5> એસિડ એચિંગ: ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ પોલિશ કર્યા પછી ટાઇટેનિયમ રત્ન સળિયાઓને H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ના મિશ્રણમાં 100-400°C તાપમાને નાખવામાં આવે છે, અને 5-30 મિનિટ માટે એસિડ-એચિંગ કરવામાં આવે છે. આનો હેતુ યાંત્રિક ઉપ-સપાટી નુકસાન દ્વારા ઉત્પાદિત લેસર બારની સપાટી પર પોલિશિંગ પ્રક્રિયાને દૂર કરવાનો અને વિવિધ પ્રકારના સ્ટેનિંગને દૂર કરવાનો છે, જેથી સ્વચ્છ સપાટીની સરળ અને સપાટ, જાળીદાર અખંડિતતાનું અણુ સ્તર મેળવી શકાય.

<6> સપાટીની ગરમીની સારવાર: અગાઉની પ્રક્રિયાને કારણે ઉત્પન્ન થતા સપાટીના તાણ અને ખંજવાળને વધુ દૂર કરવા અને પરમાણુ સ્તરે સપાટ સપાટી મેળવવા માટે, એસિડ એચિંગ પછી ટાઇટેનિયમ રત્ન સળિયાને 5 મિનિટ માટે ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ધોઈ નાખવામાં આવ્યો હતો, અને ટાઇટેનિયમ રત્ન સળિયાને 1360±20° સે. ના વાતાવરણમાં હાઇડ્રોજન વાતાવરણમાં 1 થી 3 કલાકના સતત તાપમાને મૂકવામાં આવ્યો હતો, અને સપાટીની ગરમીની સારવાર કરવામાં આવી હતી.