টাইটানিয়াম-ডোপড নীলকান্তমণি স্ফটিক লেজার রডের পৃষ্ঠ প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি

টাইটানিয়াম রত্নপাথর স্ফটিক Ti:Al2O3 (ডোপিং ঘনত্ব 0.35 wt% Ti2O3), যার স্ফটিক ফাঁকা অংশগুলি বর্তমান আবিষ্কারের টাইটানিয়াম রত্নপাথর স্ফটিক লেজার রডের পৃষ্ঠ প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির প্রক্রিয়া প্রবাহ চিত্র অনুসারে চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে। বর্তমান আবিষ্কারের টাইটানিয়াম রত্নপাথর স্ফটিক লেজার রডের পৃষ্ঠ প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির নির্দিষ্ট প্রস্তুতির ধাপগুলি নিম্নরূপ:

<1> ওরিয়েন্টেশন কাটিং: টাইটানিয়াম রত্নপাথর স্ফটিকটি প্রথমে ওরিয়েন্টেটেড করা হয়, এবং তারপর সম্পূর্ণ লেজার রডের আকার অনুসারে প্রায় 0.4 থেকে 0.6 মিমি প্রক্রিয়াকরণ ভাতা রেখে একটি চতুর্ভুজাকার স্তম্ভ-আকৃতির ফাঁকা অংশে কাটা হয়।

<> কলাম রুক্ষ এবং সূক্ষ্মভাবে নাকাল করা: কলামের ফাঁকা অংশটি একটি রুক্ষ গ্রাইন্ডিং মেশিনে 120~180# সিলিকন কার্বাইড বা বোরন কার্বাইড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম একটি চতুর্ভুজাকার বা নলাকার ক্রস-সেকশনে পিষে ফেলা হয়, যার টেপার এবং গোলাকারতার ত্রুটি ±0.01 মিমি।

<3> এন্ড ফেস প্রসেসিং: টাইটানিয়াম রত্নপাথর লেজার বার দুটি এন্ড ফেস প্রসেসিং ধারাবাহিকভাবে W40, W20, W10 বোরন কার্বাইড গ্রাইন্ডিং এন্ড ফেস স্টিল ডিস্কে। গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ায়, এন্ড ফেসের উল্লম্বতা পরিমাপের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত।

<4> রাসায়নিক-যান্ত্রিক পলিশিং: রাসায়নিক-যান্ত্রিক পলিশিং হল পলিশিং প্যাডে স্ফটিকগুলিকে পূর্বে তৈরি রাসায়নিক এচিং দ্রবণের ফোঁটা দিয়ে পলিশ করার প্রক্রিয়া। আপেক্ষিক গতি এবং ঘর্ষণের জন্য ওয়ার্কপিস এবং পলিশিং প্যাড পলিশ করা, যখন গবেষণায় রাসায়নিক এচিং এজেন্ট (যাকে পলিশিং তরল বলা হয়) ধারণকারী স্লারি ব্যবহার করে পলিশিং সম্পূর্ণ করা হয়।

<5> অ্যাসিড এচিং: উপরে বর্ণিত পদ্ধতিতে পালিশ করার পর টাইটানিয়াম রত্নপাথরের রডগুলিকে H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) এর মিশ্রণে 100-400°C তাপমাত্রায় রাখা হয় এবং 5-30 মিনিটের জন্য অ্যাসিড-এচিং করা হয়। এর উদ্দেশ্য হল লেজার বারের পৃষ্ঠের যান্ত্রিক ক্ষতির ফলে সৃষ্ট পলিশিং প্রক্রিয়া অপসারণ করা এবং বিভিন্ন ধরণের দাগ অপসারণ করা, যাতে পরিষ্কার পৃষ্ঠের মসৃণ এবং সমতল, জালি অখণ্ডতার পারমাণবিক স্তর পাওয়া যায়।

<6> পৃষ্ঠের তাপ চিকিত্সা: পূর্ববর্তী প্রক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট পৃষ্ঠের চাপ এবং আঁচড় আরও দূর করার জন্য এবং পারমাণবিক স্তরে একটি সমতল পৃষ্ঠ পেতে, অ্যাসিড এচিংয়ের পরে টাইটানিয়াম রত্ন পাথরের রডটি 5 মিনিটের জন্য ডিআয়নযুক্ত জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়েছিল, এবং টাইটানিয়াম রত্ন পাথরের রডটি 1360±20° সেলসিয়াস পরিবেশে 1 থেকে 3 ঘন্টা স্থির তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে স্থাপন করা হয়েছিল এবং পৃষ্ঠের তাপ চিকিত্সা করা হয়েছিল।