DPSS: n levitys: YAG -laser timanttialueella

Laser -tekniikan nopealla kehityksellä,diodipumppu(DPSS) Nd: YAG -laseriton vähitellen tullut vallankumouksellinen työkalu timanttileikkauksen kentällä niiden kaukovaran laadun, korkean huipputehon ja joustavien pulssinhallintaominaisuuksien vuoksi. Tässä artikkelissa keskitytään DPSS: n teknisiin periaatteisiin, prosessin eduihin ja käytännön soveltamispotentiaaliin: YAG-lasereita timanttien leikkaamisessa ja analysoidaan, miten se murtuu perinteisten prosessien pullonkaulan läpi kosketuksella kosketuksella, ennalta energianhallinnassa ja alhaisella lämmönvaikutteisella vyöhykkeellä, ja tarjoaa tehokkaita, alhaisten kustannusten ja korkealaatuisia liuotteita Diamond-ennakkoluuloihin.

DPSS ND: YAG-laserit käyttävät diodin pumppaustekniikkaa ja solid-state-laserväliaineita korkean intensiteetin lasersäteen tuottamiseksi. Tämä laser on taajuudella kaksinkertainen tietyssä kokoonpanossa, jossa tuloinfrapunapalkki (1064 nm) johdetaan epälineaarisen kiteen läpi ja muunnetaan vihreään valoon (532 nm). Tätä prosessia kutsutaan taajuuden kaksinkertaistumiseksi tai toisen harmonisen muodostumisen (SHG) ja se on laajalti käytetty menetelmä lyhyen aallonpituuden valon tuottamiseksi.

DPSS: n työperiaate ja yag laser

· Diodin pumppaus:Prosessi alkaa laser diodilla, joka säteilee infrapunavaloa. Tätä valoa käytetään "pumppaa" ND: YAG -kide, joka innostaa yttrium -alumiiniarrannet -hilaan upotettuja neodyymi -ioneja. Laseridiodi on viritetty aallonpituuteen, joka vastaa ND -ionien absorptiospektriä tehokkaan energiansiirron varmistamiseksi.

· Nd: YAG Crystal:Nd: YAG -kide on aktiivinen vahvistusväliaine. Kun pumpun valo herättää neodyymi -ionit, ne absorboivat energiaa ja siirtyvät korkeampaan energiatilaan. Lyhyen ajan kuluessa nämä ionit siirtyvät takaisin alhaisempaan energiatilaan vapauttaen varastoidun energiansa fotonien muodossa. Tätä prosessia kutsutaan spontaaniksi päästöiksi.

· Väestön inversio ja stimuloitu päästöt:Laservaikutuksen toteuttamiseksi on saavutettava väestön inversio, toisin sanoen enemmän ioneja on viritetyssä tilassa kuin alemman energian tilassa. Kun fotonit pomppivat edestakaisin laserontelon kahden peilin välillä, ne stimuloivat innostuneita ND -ioneja vapauttamaan lisää fotoneja samasta vaiheesta, suunnasta ja aallonpituudesta. Tätä prosessia kutsutaan stimuloiduksi emissioksi ja vahvistaa kidekristallin valon voimakkuutta.

· Laserontelo:Laserontelo koostuu tyypillisesti kahdesta peilistä ND: n: YAG -kristallin molemmissa päissä. Yksi peili on erittäin heijastava, kun taas toinen heijastavat osittain, mikä antaa osan valosta paeta laserlähdönä. Ontelo resonoi valolla, vahvistaen sitä stimuloidun päästöjen toistuvan prosessin kautta.

· Taajuus kaksinkertaistuu (toinen harmoninen sukupolvi):Perustaajuusvalo (1064 nm, joka ND: YAG tyypillisesti säteilee) muuntamiseksi vihreäksi valoksi (532 nm), taajuuden kaksinkertaistumiskite (kuten KTP - kalium titanaaattifosfaatti) asetetaan laserpolkuun. Tällä kristallilla on epälineaariset optiset ominaisuudet, joiden avulla se voi yhdistää kaksi alkuperäistä infrapunavalofotonia yhdeksi fotoniksi kaksinkertaisella energialla ja siten puolet alkuperäisen valon aallonpituudesta. Tämä prosessi tunnetaan toisena harmonisena sukupolvessa (SHG).

· Vihreä valonlähtö:Taajuuden kaksinkertaistumisen tulos on kirkkaan vihreä valo, joka on lähetetty 532 nm: n nopeudella. Tätä vihreää valoa voidaan käyttää monissa sovelluksissa, mukaan lukien laserlähettimet, lasernäkymät, fluoresenssin heräte mikroskopiassa ja lääketieteellisistä toimenpiteistä.

DPSS: n edut ja YAG -laserit

1. Korkea ja monimutkainen muodonkäsittely
Submikron tarkkuus:
Lyhyt aallonpituus ja korkean säteen laatu (m² lähellä 1) DPSS: n ns:
Sovellusesimerkki:Erityisen muotoisten timanttien (kuten sydämenmuotoisten ja päärynämuotoisten), terävien kulmien tai mikrohankojen rakenteiden monimutkainen geometrinen ääriviivat.
Tietokoneen dynaaminen ohjaus:
Leikkauspolku on esiasetettu CAD\/CAM-ohjelmistojen kautta, ja moni-akseliset sidokset saavutetaan yhdessä galvanometrin skannausjärjestelmän kanssa, joka automatisoi koko prosessin karkeasta leikkauksesta hienoon viimeistelyyn vähentäen inhimillisiä virheitä.

2. vähentää merkittävästi materiaalin menetystä
Kapea rako -suunnittelu:
Laserleveyttä voidaan ohjata 20–50 μm: n nopeudella (mekaaninen terän rako on yleensä yli 200 μm), mikä vähentää timanttien karkean kivien tehottoman poistamisen määrää.
Tietojen vertailu:Esimerkiksi 1- karaatin standardi -pyöreän timantin ottaminen, laserleikkauksen materiaalin käyttöaste voidaan lisätä 15%–20%, mikä vähentää raaka -aineiden kustannuksia suoraan.
Sopeutumiskyky karkealle kiville:
Laser voi selektiivisesti leikata sulkeumia tai halkeamia timantin sisällä, välttäen viallisia alueita ja säilyttää arvokkaiden osien suurimmassa määrin.

3.
Nolla mekaaninen jännitysvaurio:
Laser höyrystää timanttimateriaalit suoraan fototermisen vaikutuksen kautta (hiili muunnetaan CO\/co₂: ksi), välttäen mikrohalkeamia tai reunan romahtamista, joka johtuu mekaanisesta terän kosketuksesta, joka on erityisen sopiva korkean kärjessä olevien timanttien käsittelyyn.
Hauras karkean kivien käsittely:
Kiva timantit, joissa on kehitettyjä halkeamia tai laboratoriokasvatettuja timantteja (joilla voi olla kasvuvaurioita), ei-kosketuksettomat leikkaukset voivat vähentää merkittävästi murtumisnopeutta.

4. ympäristönsuojelu ja korkea hyötysuhde
Vihreä prosessi:
Leikkausnestettä tai jäähdytysnestettä ei tarvita (perinteinen prosessointi vaatii öljypohjaisia voiteluaineita), mikä vähentää kemiallisen pilaantumisen ja sitä seuraavia puhdistuskustannuksia kestävän valmistuksen suuntauksen mukaisesti.
Energiankulutuksen optimointi:
DPSS -tekniikan fotoelektrinen muuntamistehokkuus saavuttaa 20%-30%(Flash -lampun pumppaus on vain 1%-3%). Yhdistettynä pulssimodulaatiofunktioon energiankulutus vähenee 30% -50% verrattuna mekaaniseen leikkaukseen samassa leikkaustehtävässä.

Nd: YAG -laserin levitys timantinleikkauksessa

Kello 1. Teollisuuden timantinleikkaus
Suurten timanttien leikkaaminen ja muotoilu
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 karaattia) ja vähennä mekaanisen jännityksen aiheuttamaa pirstoutumisriskiä.
Tarkka muotoilu: Kompleksisten geometristen muotojen (kuten monikulmioiden ja erityismuotoisten rakenteiden) alustava prosessointi saavutetaan korkean energian tiheyden pulssi-laserien avulla, jolloin saadaan perusta seuraavalle hienosäätöprosessoinnille.
14. Koru-luokan timanttipinta
Laser-avusteinen tekniikka kasvojen ja kiillottamisessa
Erittäin varmuuttaja: Laser voi tarkasti pilata timantin pinnan pintareunat (kulmavirhe<0.1°) to ensure optical symmetry.
Polkupolku: Laser-mikrolaite voi vähentää seuraavaa mekaanista kiillotusaikaa ja vähentää pinnan karheutta (RA<10 nm).
3. Erityistarpeiden käsittely
Diamond-mikroportaus (sähkölaitteiden jäähdytyselementtien käsittely)
Drilling without edge collapse: Ultrashort pulse (picosecond level) Nd:YAG laser can avoid thermal damage and achieve micro-holes with a depth-to-diameter ratio of >10:1.
Taulukon prosessointi: Suurten tiheyden reikäryhmät (kuten 1000 reikää\/cm²) voidaan suorittaa nopeasti galvanometrijärjestelmän kautta.
Timanttityökalun reunankäsittely
Laserpinta: Laser voi poistaa reunamateriaalin tarkasti nanotason terävyyden saavuttamiseksi (reunan säde<50 nm) and extend tool life.

Perinteinen leikkaus vs. laserleikkaus

Timanttileikkauksen kentällä DPSS: n suuriteho, koherentti vihreä valo ja YAG-laserit tarjoavat tarkan ja tehokkaan leikkausmenetelmän. Verrattuna perinteisiin fyysisiin leikkuutekniikoihin laserleikkaus voi saavuttaa hienommat leikkuulinjat ja korkeamman leikkaustarkkuuden, vähentäen siten materiaalijätteitä ja parantamalla prosessoinnin tehokkuutta. Lisäksi laserleikkauksen ei-kontakti luonne tarkoittaa, että timanttien fyysinen stressi vähenee, mikä vähentää vaurioiden riskiä.

Laser -tekniikan kehitys on tuonut vallankumoukselliset muutokset timantinkäsittelyteollisuudelle, ja DPSS ND: YAG -lasereilla on ollut tärkeä rooli tässä tehokkaassa, kompaktilla ja luotettavalla muodossa. Kiinteän tilan vahvistusväliaineiden (ND: YAG-kiteiden), tehokkaan diodin pumppauksen ja tehokkaan taajuuden kertolaskujen avulla tämä laser saavuttaa onnistuneesti tarvittavan valon aallonpituuden avaamalla uusia mahdollisuuksia timanttien ja muiden kovien ja haurasten materiaalien tarkkuuskäsittelyyn.

Yhteystiedot:

Jos sinulla on ideoita, puhu rohkeasti meille. Riippumatta siitä, missä asiakkaamme ovat ja mitkä ovat vaatimuksemme, noudatamme tavoitteemme tarjotaksemme asiakkaillemme korkealaatuisia, alhaisia hintoja ja parasta palvelua.