ടൈറ്റാനിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത സഫയർ ക്രിസ്റ്റൽ ലേസർ ദണ്ഡുകളുടെ ഉപരിതല സംസ്കരണ രീതി

ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് പരലുകൾ Ti:Al2O3 (ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രത 0.35 wt% Ti2O3), ഇവയുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ശൂന്യത, ഈ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് ക്രിസ്റ്റൽ ലേസർ വടിയുടെ ഉപരിതല സംസ്കരണ രീതിയുടെ പ്രോസസ് ഫ്ലോ ഡയഗ്രം അനുസരിച്ചാണ് ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഈ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് ക്രിസ്റ്റൽ ലേസർ വടിയുടെ ഉപരിതല സംസ്കരണ രീതിയുടെ പ്രത്യേക തയ്യാറെടുപ്പ് ഘട്ടങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്:

<1> ഓറിയന്റേഷൻ കട്ടിംഗ്: ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് ക്രിസ്റ്റൽ ആദ്യം ഓറിയന്റഡ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് പൂർത്തിയാക്കിയ ലേസർ വടിയുടെ വലുപ്പത്തിനനുസരിച്ച് ഏകദേശം 0.4 മുതൽ 0.6 മില്ലിമീറ്റർ വരെ പ്രോസസ്സിംഗ് അലവൻസ് നൽകി ടെട്രാഗണൽ കോളം ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ശൂന്യതയിലേക്ക് മുറിക്കുന്നു.

കോളം റഫ് ആൻഡ് ഫൈൻ ഗ്രൈൻഡിംഗ്: കോളം ബ്ലാങ്ക് ഒരു ടെട്രാഗണൽ അല്ലെങ്കിൽ സിലിണ്ടർ ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ 120~180# സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ ബോറോൺ കാർബൈഡ് അബ്രാസീവ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റഫ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് മെഷീനിൽ പൊടിക്കുന്നു, ±0.01mm ടേപ്പറും ഔട്ട്-ഓഫ്-റൗണ്ട്‌നെസ് പിശകും ഉണ്ട്.

<3>എൻഡ് ഫെയ്സ് പ്രോസസ്സിംഗ്: സ്റ്റീൽ ഡിസ്കിൽ W40, W20, W10 ബോറോൺ കാർബൈഡ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് എൻഡ് ഫെയ്സ് ഉപയോഗിച്ച് ടൈറ്റാനിയം ജെംസ്റ്റോൺ ലേസർ ബാർ ടു എൻഡ് ഫെയ്സ് പ്രോസസ്സിംഗ് തുടർച്ചയായി നടത്തുന്നു. ഗ്രൈൻഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, എൻഡ് ഫെയ്സിന്റെ ലംബത അളക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തണം.

<4> കെമിക്കൽ-മെക്കാനിക്കൽ പോളിഷിംഗ്: കെമിക്കൽ-മെക്കാനിക്കൽ പോളിഷിംഗ് എന്നത് പോളിഷിംഗ് പാഡിലെ പരലുകൾ മുൻകൂട്ടി തയ്യാറാക്കിയ കെമിക്കൽ എച്ചിംഗ് ലായനി തുള്ളികൾ ഉപയോഗിച്ച് മിനുക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. ആപേക്ഷിക ചലനത്തിനും ഘർഷണത്തിനുമായി വർക്ക്പീസും പോളിഷിംഗ് പാഡും പോളിഷിംഗ് ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ഗവേഷണ സ്ലറിയിൽ കെമിക്കൽ എച്ചിംഗ് ഏജന്റ് (പോളിഷിംഗ് ലിക്വിഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു) അടങ്ങിയ പോളിഷിംഗ് പൂർത്തിയാക്കുന്നു.

<5>ആസിഡ് എച്ചിംഗ്: മുകളിൽ വിവരിച്ചതുപോലെ മിനുക്കിയ ശേഷം ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് കമ്പികൾ 100-400°C താപനിലയിൽ H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) മിശ്രിതത്തിലേക്ക് ഇട്ട് 5-30 മിനിറ്റ് ആസിഡ്-എച്ചിംഗ് നടത്തുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ സബ്-സർഫേസ് കേടുപാടുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ലേസർ ബാറിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ പോളിഷിംഗ് പ്രക്രിയ നീക്കം ചെയ്യുക, വിവിധതരം സ്റ്റെയിനിംഗുകൾ നീക്കം ചെയ്യുക, അങ്ങനെ വൃത്തിയുള്ള പ്രതലത്തിന്റെ മിനുസമാർന്നതും പരന്നതും, ലാറ്റിസ് സമഗ്രതയുടെ ആറ്റോമിക് ലെവൽ ലഭിക്കും.

<6> ഉപരിതല താപ ചികിത്സ: മുൻ പ്രക്രിയ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതല സമ്മർദ്ദങ്ങളും പോറലുകളും കൂടുതൽ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനും ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ ഒരു പരന്ന പ്രതലം ലഭിക്കുന്നതിനുമായി, ആസിഡ് എച്ചിംഗിന് ശേഷം ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് വടി 5 മിനിറ്റ് ഡീയോണൈസ് ചെയ്ത വെള്ളത്തിൽ കഴുകി, ടൈറ്റാനിയം രത്നക്കല്ല് വടി 1360±20° C അന്തരീക്ഷത്തിൽ 1 മുതൽ 3 മണിക്കൂർ വരെ സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ഉപരിതല താപ ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാക്കുകയും ചെയ്തു.