วิธีการปรับสภาพพื้นผิวของแท่งเลเซอร์คริสตัลแซฟไฟร์เจือไทเทเนียม

ผลึกอัญมณีไทเทเนียม Ti:Al2O3 (ความเข้มข้นของการเจือปน 0.35 wt% Ti2O3) ซึ่งชิ้นงานผลึกเป็นไปตามแผนผังกระบวนการของวิธีการแปรรูปพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไทเทเนียมตามสิ่งประดิษฐ์นี้ ดังแสดงในรูปที่ 1 ขั้นตอนการเตรียมเฉพาะของวิธีการแปรรูปพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไทเทเนียมตามสิ่งประดิษฐ์นี้มีดังต่อไปนี้:

<1> การตัดตามทิศทาง: ผลึกอัญมณีไทเทเนียมจะถูกจัดวางในทิศทางก่อน จากนั้นจึงตัดเป็นแท่งรูปทรงเสาสี่เหลี่ยมจัตุรัส โดยเว้นระยะเผื่อการประมวลผลประมาณ 0.4 ถึง 0.6 มม. ตามขนาดของแท่งเลเซอร์ที่เสร็จสมบูรณ์

<2>การเจียรหยาบและละเอียดของเสา: ชิ้นงานเสาจะถูกเจียรให้เป็นหน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือทรงกระบอกโดยใช้สารขัดถูซิลิคอนคาร์ไบด์หรือโบรอนคาร์ไบด์เบอร์ 120~180 บนเครื่องเจียรหยาบ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียวและความไม่กลมอยู่ที่ ±0.01 มม.

<3> การประมวลผลหน้าตัดปลาย: แท่งเลเซอร์อัญมณีไทเทเนียมจะถูกประมวลผลหน้าตัดปลายสองด้านอย่างต่อเนื่องด้วยการเจียรคาร์ไบด์โบรอน W40, W20, W10 บนแผ่นเหล็ก ในกระบวนการเจียร ควรให้ความสำคัญกับการวัดความตั้งฉากของหน้าตัดปลาย

<4> การขัดเงาแบบเคมีเชิงกล: การขัดเงาแบบเคมีเชิงกลเป็นกระบวนการขัดเงาผลึกบนแผ่นขัดเงาด้วยหยดสารละลายกัดกร่อนทางเคมีที่เตรียมไว้ล่วงหน้า ชิ้นงานและแผ่นขัดเงาจะเคลื่อนที่และเสียดสีกัน ในขณะที่สารละลายขัดเงาที่มีสารเคมีกัดกร่อน (เรียกว่าของเหลวขัดเงา) จะช่วยให้การขัดเงาเสร็จสมบูรณ์

<5> การกัดกรด: แท่งอัญมณีไทเทเนียมหลังจากขัดเงาตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จะถูกนำไปแช่ในส่วนผสมของ H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ที่อุณหภูมิ 100-400°C และกัดกรดเป็นเวลา 5-30 นาที จุดประสงค์คือเพื่อกำจัดกระบวนการขัดเงาบนพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ที่เกิดจากความเสียหายใต้พื้นผิวทางกล และเพื่อกำจัดคราบต่างๆ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบและแบนในระดับอะตอม และมีความสมบูรณ์ของโครงสร้างผลึกที่สะอาด

<6> การอบชุบความร้อนที่พื้นผิว: เพื่อขจัดความเครียดและรอยขีดข่วนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการก่อนหน้านี้ และเพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบในระดับอะตอม แท่งอัญมณีไทเทเนียมหลังจากกัดกรดแล้ว จะถูกล้างด้วยน้ำปราศจากไอออนเป็นเวลา 5 นาที จากนั้นแท่งอัญมณีไทเทเนียมจะถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิคงที่ 1360±20°C เป็นเวลา 1 ถึง 3 ชั่วโมงในบรรยากาศไฮโดรเจน และทำการอบชุบความร้อนที่พื้นผิว