ಟೈಟಾನಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಲೇಸರ್ ರಾಡ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನ

ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ಹರಳುಗಳು Ti:Al2O3 (ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ 0.35 wt% Ti2O3), ಇವುಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ಸ್ಫಟಿಕ ಲೇಸರ್ ರಾಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಇವೆ. ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ಸ್ಫಟಿಕ ಲೇಸರ್ ರಾಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಯಾರಿ ಹಂತಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

<1> ಓರಿಯಂಟೇಶನ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು: ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಮೊದಲು ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ಲೇಸರ್ ರಾಡ್‌ನ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸುಮಾರು 0.4 ರಿಂದ 0.6 ಮಿಮೀ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಭತ್ಯೆಯನ್ನು ಬಿಡುವ ಮೂಲಕ ಟೆಟ್ರಾಗೋನಲ್ ಕಾಲಮ್-ಆಕಾರದ ಖಾಲಿಯಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಾಲಮ್ ಒರಟು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ: ಕಾಲಮ್ ಖಾಲಿ ಜಾಗವನ್ನು 120~180# ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಥವಾ ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಒರಟಾದ ರುಬ್ಬುವ ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಟೆಟ್ರಾಗೋನಲ್ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಪುಡಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ±0.01mm ನಷ್ಟು ಟೇಪರ್ ಮತ್ತು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ದೋಷವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

<3>ಎಂಡ್ ಫೇಸ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ: ಟೈಟಾನಿಯಂ ಜೆಮ್‌ಸ್ಟೋನ್ ಲೇಸರ್ ಬಾರ್ ಎರಡು ಎಂಡ್ ಫೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಟೀಲ್ ಡಿಸ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ W40, W20, W10 ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಎಂಡ್ ಫೇಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು. ರುಬ್ಬುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಎಂಡ್ ಫೇಸ್‌ನ ಲಂಬತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಗಮನ ನೀಡಬೇಕು.

<4> ರಾಸಾಯನಿಕ-ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು: ರಾಸಾಯನಿಕ-ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ಎಂದರೆ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಪೂರ್ವ-ರೂಪಿಸಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ ದ್ರಾವಣದ ಹನಿಗಳಿಂದ ಹೊಳಪು ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆಗಾಗಿ ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಳಪು ಮಾಡುವುದು, ಆದರೆ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಏಜೆಂಟ್ (ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ದ್ರವ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಲರಿ ಸಹಾಯದಿಂದ ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು.

<5>ಆಮ್ಲ ಎಚ್ಚಣೆ: ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಹೊಳಪು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು 100-400°C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 5-30 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಆಮ್ಲ-ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಉಪ-ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಲೇಸರ್ ಬಾರ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಮೇಲ್ಮೈಯ ನಯವಾದ ಮತ್ತು ಸಮತಟ್ಟಾದ, ಜಾಲರಿ ಸಮಗ್ರತೆಯ ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ವಿವಿಧ ಕಲೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ.

<6> ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ: ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡಗಳು ಮತ್ತು ಗೀರುಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಚಪ್ಪಟೆಯಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಆಮ್ಲ ಎಚ್ಚಣೆಯ ನಂತರ ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ರಾಡ್ ಅನ್ನು 5 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟೈಟಾನಿಯಂ ರತ್ನದ ರಾಡ್ ಅನ್ನು 1360±20° C ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ 1 ರಿಂದ 3 ಗಂಟೆಗಳ ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.