Titanyum katkılı safir kristal lazer çubuklarının yüzey işleme yöntemi

Şekil 1'de, bu buluşun titanyum değerli taş kristal lazer çubuğunun yüzey işleme yönteminin işlem akış şemasına göre kristal ham maddeleri olan Ti:Al2O3 (katkı konsantrasyonu %0,35 Ti2O3) titanyum değerli taş kristalleri kullanılmaktadır. Bu buluşun titanyum değerli taş kristal lazer çubuğunun yüzey işleme yönteminin özel hazırlama adımları aşağıdaki gibidir:

<1> Yönlendirme kesimi: Titanyum değerli taş kristali önce yönlendirilir ve daha sonra tamamlanmış lazer çubuğunun boyutuna uygun olarak yaklaşık 0,4 ila 0,6 mm'lik bir işleme payı bırakılarak tetragonal sütun şeklinde bir boşluğa kesilir.

<2>Kolonun kaba ve ince taşlanması: Kolon boşluğu, kaba taşlama makinesinde 120~180# silisyum karbür veya bor karbür aşındırıcılarla tetragonal veya silindirik bir kesite taşlanır; koniklik ve yuvarlaklık dışı hata ±0,01 mm'dir.

<3> Uç yüzey işleme: Titanyum değerli taş lazer çubuğunun iki uç yüzeyi, çelik disk üzerinde W40, W20, W10 bor karbür taşlama uç yüzeyi ile ardışık olarak işlenir. Taşlama işleminde, uç yüzeyin dikeyliğinin ölçülmesine dikkat edilmelidir.

<4> Kimyasal-mekanik parlatma: Kimyasal-mekanik parlatma, önceden formüle edilmiş kimyasal aşındırma çözeltisi damlalarıyla parlatma pedi üzerindeki kristallerin parlatılması işlemidir. Parlatma iş parçası ve parlatma pedi, göreceli hareket ve sürtünme için kullanılırken, kimyasal aşındırma maddesi (parlatma sıvısı olarak adlandırılır) içeren araştırma bulamacı yardımıyla parlatma işlemi tamamlanır.

<5> Asit aşındırma: Yukarıda açıklandığı gibi parlatıldıktan sonra titanyum değerli taş çubukları, 100-400°C sıcaklıkta H2SO4:H3PO4 = 3:1 (hacim/hacim) karışımına konulur ve 5-30 dakika süreyle asit aşındırma işlemine tabi tutulur. Amaç, lazer çubuğunun yüzeyinde oluşan mekanik yüzey altı hasarını gidermek ve çeşitli lekeleri çıkarmak, böylece atomik düzeyde pürüzsüz ve düz, kafes bütünlüğüne sahip temiz bir yüzey elde etmektir.

<6> YÜZEY ISI İŞLEMİ: Önceki işlemden kaynaklanan yüzey gerilimlerini ve çizikleri daha da ortadan kaldırmak ve atomik düzeyde düzleştirilmiş bir yüzey elde etmek için, asit aşındırmasından sonra titanyum değerli taş çubuk 5 dakika boyunca deiyonize su ile durulandı ve titanyum değerli taş çubuk, hidrojen atmosferinde 1360±20°C'lik sabit bir sıcaklıkta 1 ila 3 saat süreyle bir ortama yerleştirilerek yüzey ısı işlemine tabi tutuldu.