วิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์คริสตัลแซฟไฟร์ที่โดปไททาเนียม

ผลึกอัญมณีไททาเนียม Ti:Al2O3 (ความเข้มข้นของการเจือปน 0.35 wt% Ti2O3) ซึ่งผลึกเปล่านั้นเป็นไปตามไดอะแกรมกระบวนการของวิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไททาเนียมของสิ่งประดิษฐ์นี้แสดงไว้ในรูปที่ 1 ขั้นตอนการเตรียมเฉพาะของวิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไททาเนียมของสิ่งประดิษฐ์นี้มีดังนี้:

<1> การตัดตามทิศทาง: ขั้นแรกจะวางคริสตัลอัญมณีไททาเนียมให้เป็นแนว จากนั้นจึงตัดเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่มีรูปร่างเป็นคอลัมน์ โดยเว้นระยะในการประมวลผลไว้ประมาณ 0.4 ถึง 0.6 มม. ตามขนาดของแท่งเลเซอร์ที่สร้างเสร็จแล้ว

<2>การเจียรแบบหยาบและละเอียดของคอลัมน์: คอลัมน์เปล่าจะถูกเจียรให้มีหน้าตัดเป็นทรงสี่เหลี่ยมหรือทรงกระบอกด้วยสารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์หรือโบรอนคาร์ไบด์ 120~180# บนเครื่องเจียรแบบหยาบ โดยมีความคลาดเคลื่อนของความเรียวและความเบี้ยวที่ ±0.01 มม.

<3> การประมวลผลหน้าตัดปลาย: การประมวลผลหน้าตัดปลายสองหน้าด้วยแท่งเลเซอร์อัญมณีไททาเนียมแบบต่อเนื่องด้วยหน้าตัดปลายเจียรคาร์ไบด์โบรอน W40, W20, W10 บนดิสก์เหล็ก ในกระบวนการเจียร ควรใส่ใจกับการวัดแนวตั้งของหน้าตัดปลาย

<4> การขัดด้วยสารเคมีและกลไก: การขัดด้วยสารเคมีและกลไกคือกระบวนการขัดผลึกบนแผ่นขัดด้วยสารละลายกัดกร่อนทางเคมีที่เตรียมสูตรไว้ล่วงหน้า การขัดชิ้นงานและแผ่นขัดเพื่อการเคลื่อนที่สัมพันธ์และแรงเสียดทาน ในขณะที่ในสารละลายวิจัยที่มีสารกัดกร่อนทางเคมี (เรียกว่าของเหลวขัด) เพื่อทำการขัดให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยความช่วยเหลือของ

<5> การกัดกรด: แท่งอัญมณีไททาเนียมหลังจากการขัดตามที่อธิบายไว้ข้างต้นจะถูกใส่ลงในส่วนผสมของ H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ที่อุณหภูมิ 100-400°C และกัดกรดเป็นเวลา 5-30 นาที จุดประสงค์คือเพื่อขจัดกระบวนการขัดเงาบนพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ที่เกิดจากความเสียหายทางกลใต้พื้นผิว และเพื่อขจัดคราบต่างๆ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่สะอาดและเรียบและแบนในระดับอะตอม

<6> การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว: เพื่อขจัดความเครียดและรอยขีดข่วนบนพื้นผิวที่เกิดจากกระบวนการก่อนหน้านี้และเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบแบนในระดับอะตอม แท่งอัญมณีไททาเนียมหลังจากการกัดด้วยกรดจะได้รับการล้างด้วยน้ำที่ผ่านการดีไอออนไนซ์เป็นเวลา 5 นาที จากนั้นวางแท่งอัญมณีไททาเนียมไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ 1,360±20°C ที่อุณหภูมิคงที่ 1 ถึง 3 ชั่วโมงในบรรยากาศไฮโดรเจน และได้รับการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว