టైటానియం-డోప్డ్ నీలమణి క్రిస్టల్ లేజర్ రాడ్‌ల ఉపరితల ప్రాసెసింగ్ పద్ధతి

టైటానియం రత్నాల స్ఫటికాలు Ti:Al2O3 (డోపింగ్ గాఢత 0.35 wt% Ti2O3), ప్రస్తుత ఆవిష్కరణ యొక్క టైటానియం రత్నాల క్రిస్టల్ లేజర్ రాడ్ యొక్క ఉపరితల ప్రాసెసింగ్ పద్ధతి యొక్క ప్రక్రియ ప్రవాహ రేఖాచిత్రం ప్రకారం ఉన్న క్రిస్టల్ ఖాళీలు Fig. 1లో చూపబడ్డాయి. ప్రస్తుత ఆవిష్కరణ యొక్క టైటానియం రత్నాల క్రిస్టల్ లేజర్ రాడ్ యొక్క ఉపరితల ప్రాసెసింగ్ పద్ధతి యొక్క నిర్దిష్ట తయారీ దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

<1> ఓరియంటేషన్ కటింగ్: టైటానియం రత్నం క్రిస్టల్ మొదట ఓరియంటెడ్ చేయబడి, ఆపై పూర్తయిన లేజర్ రాడ్ పరిమాణానికి అనుగుణంగా 0.4 నుండి 0.6 మిమీ ప్రాసెసింగ్ అలవెన్స్‌ను వదిలివేయడం ద్వారా టెట్రాగోనల్ కాలమ్-ఆకారపు ఖాళీగా కత్తిరించబడుతుంది.

కాలమ్ రఫ్ మరియు ఫైన్ గ్రైండింగ్: కాలమ్ బ్లాంక్‌ను 120~180# సిలికాన్ కార్బైడ్ లేదా బోరాన్ కార్బైడ్ అబ్రాసివ్‌లతో రఫ్ గ్రైండింగ్ మెషీన్‌పై టెట్రాగోనల్ లేదా స్థూపాకార క్రాస్-సెక్షన్‌గా గ్రౌండ్ చేస్తారు, ±0.01mm టేపర్ మరియు అవుట్-ఆఫ్-రౌండ్‌నెస్ లోపం ఉంటుంది.

<3>ఎండ్ ఫేస్ ప్రాసెసింగ్: టైటానియం జెమ్‌స్టోన్ లేజర్ బార్ టూ ఎండ్ ఫేస్ ప్రాసెసింగ్ వరుసగా W40, W20, W10 బోరాన్ కార్బైడ్ గ్రైండింగ్ ఎండ్ ఫేస్‌తో స్టీల్ డిస్క్‌పై జరుగుతుంది. గ్రైండింగ్ ప్రక్రియలో, ఎండ్ ఫేస్ యొక్క నిలువుత్వాన్ని కొలవడానికి శ్రద్ధ వహించాలి.

<4> కెమికల్-మెకానికల్ పాలిషింగ్: కెమికల్-మెకానికల్ పాలిషింగ్ అనేది పాలిషింగ్ ప్యాడ్‌లోని స్ఫటికాలను ముందుగా రూపొందించిన కెమికల్ ఎచింగ్ ద్రావణం యొక్క చుక్కలతో పాలిషింగ్ చేసే ప్రక్రియ. సాపేక్ష కదలిక మరియు ఘర్షణ కోసం వర్క్‌పీస్ మరియు పాలిషింగ్ ప్యాడ్‌ను పాలిషింగ్ చేయడం, పరిశోధనలో రసాయన ఎచింగ్ ఏజెంట్ (పాలిషింగ్ లిక్విడ్ అని పిలుస్తారు) కలిగిన స్లర్రీ సహాయంతో పాలిషింగ్‌ను పూర్తి చేయడానికి.

<5>యాసిడ్ ఎచింగ్: పైన వివరించిన విధంగా పాలిష్ చేసిన తర్వాత టైటానియం రత్నపు రాడ్లను 100-400°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) మిశ్రమంలో ఉంచి, 5-30 నిమిషాలు యాసిడ్-ఎచింగ్ చేస్తారు. యాంత్రిక ఉప-ఉపరితల నష్టం వల్ల ఉత్పత్తి అయ్యే లేజర్ బార్ ఉపరితలంపై పాలిషింగ్ ప్రక్రియను తొలగించడం మరియు శుభ్రమైన ఉపరితలం యొక్క మృదువైన మరియు చదునైన, లాటిస్ సమగ్రత యొక్క పరమాణు స్థాయిని పొందడానికి వివిధ రకాల మరకలను తొలగించడం దీని ఉద్దేశ్యం.

<6> ఉపరితల వేడి చికిత్స: మునుపటి ప్రక్రియ కారణంగా ఏర్పడిన ఉపరితల ఒత్తిళ్లు మరియు గీతలను మరింత తొలగించడానికి మరియు పరమాణు స్థాయిలో చదునైన ఉపరితలాన్ని పొందడానికి, యాసిడ్ ఎచింగ్ తర్వాత టైటానియం రత్నపు రాడ్‌ను 5 నిమిషాలు డీయోనైజ్డ్ నీటితో శుభ్రం చేసి, టైటానియం రత్నపు రాడ్‌ను 1360±20° C వాతావరణంలో 1 నుండి 3 గంటల స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోజన్ వాతావరణంలో ఉంచి, ఉపరితల వేడి చికిత్సకు గురి చేశారు.