Paraan ng pagpoproseso sa ibabaw ng titanium-doped sapphire crystal laser rods

Titanium gemstone crystals Ti:Al2O3 (doping concentration 0.35 wt% Ti2O3), ang mga crystal blanks nito ay ayon sa process flow diagram ng surface processing method ng titanium gemstone crystal laser rod ng kasalukuyang imbensyon ay ipinapakita sa Fig. 1. Ang mga tiyak na hakbang sa paghahanda ng paraan ng pagproseso sa ibabaw ng titanium gemstone crystal laser rod ng kasalukuyang imbensyon ay ang mga sumusunod:

<1> Pagputol ng oryentasyon: ang titanium gemstone na kristal ay unang naka-orient, at pagkatapos ay pinutol sa isang blangko na hugis-kolum na tetragonal sa pamamagitan ng pag-iiwan ng allowance sa pagproseso na humigit-kumulang 0.4 hanggang 0.6 mm alinsunod sa laki ng natapos na laser rod.

<2>Column rough at fine grinding: Ang column blank ay dinidikdik sa isang tetragonal o cylindrical na cross-section na may 120~180# silicon carbide o boron carbide abrasive sa isang magaspang na makinang panggigiling, na may taper at out-of-roundness error na ±0.01mm.

<3> End face processing: titanium gemstone laser bar two end face processing sunud-sunod na may W40, W20, W10 boron carbide grinding end face sa steel disc. Sa proseso ng paggiling, dapat bigyang pansin ang pagsukat ng verticality ng dulo ng mukha.

<4> Chemical-mechanical polishing: chemical-mechanical polishing ay ang proseso ng pag-polish ng mga kristal sa polishing pad na may mga patak ng pre-formulated chemical etching solution. Polishing workpiece at polishing pad para sa relative motion at friction, habang nasa research slurry na naglalaman ng chemical etching agent (tinatawag na polishing liquid) para makumpleto ang polishing sa tulong ng.

<5> Acid etching: Ang titanium gemstone rods pagkatapos ng buli gaya ng inilarawan sa itaas ay inilalagay sa isang halo ng H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), sa temperatura na 100-400°C, at acid-etched para sa 5 -30 minuto. Ang layunin ay alisin ang proseso ng buli sa ibabaw ng laser bar na ginawa ng mekanikal na pinsala sa sub-surface, at alisin ang iba't ibang paglamlam, upang makuha ang atomic na antas ng makinis at patag, integridad ng sala-sala ng malinis na ibabaw. .

<6> SURFACE HEAT TREATMENT: Upang higit na maalis ang mga stress sa ibabaw at mga gasgas na nabuo dahil sa naunang proseso at makakuha ng flattened surface sa atomic level, ang titanium gemstone rod pagkatapos ng acid etching ay pagkatapos ay banlawan ng deionised water sa loob ng 5 minuto, at ang titanium gemstone rod ay inilagay sa isang kapaligiran na 1360±20° C. sa isang pare-parehong temperatura ng 1 hanggang 3 oras sa isang hydrogen na kapaligiran, at sumailalim sa paggamot sa init sa ibabaw.