Titaaniga legeeritud safiirkristall-laservarraste pinnatöötlusmeetod

Titaanist vääriskivikristallid Ti:Al2O3 (dopingu kontsentratsioon 0,35 massiprotsenti Ti2O3), mille kristalltoorikud on vastavalt käesoleva leiutise titaanist vääriskivikristalllaseripulga pinnatöötlusmeetodi protsessi vooskeemile, on näidatud joonisel 1. Käesoleva leiutise kohase titaanist vääriskivikristalllaseri varda pinnatöötlusmeetodi spetsiifilised ettevalmistusetapid on järgmised:

<1> Orientaalne lõikamine: titaanist vääriskivide kristall esmalt orienteeritakse ja seejärel lõigatakse tetragonaalseks sambakujuliseks toorikuks, jättes töötlemisvaru umbes 0,4–0,6 mm vastavalt valmis laservarda suurusele.

<2>Samba kare ja peenlihvimine: kolonni toorik jahvatatakse 120–180# ränikarbiidi või boorkarbiidi abrasiivmaterjaliga jämeda lihvimismasinal tetragonaalseks või silindriliseks ristlõikeks, mille koonuse ja ümaruse viga on ±0,01 mm.

<3> Otsapinna töötlemine: titaanist vääriskivi laservarda kahe otsapinna töötlemine järjestikku W40, W20, W10 boorkarbiidi lihvimisega teraskettal. Lihvimisprotsessis tuleks tähelepanu pöörata otsapinna vertikaalsuse mõõtmisele.

<4> Keemilis-mehaaniline poleerimine: keemilis-mehaaniline poleerimine on poleerimispadjal kristallide poleerimine eelnevalt formuleeritud keemilise söövituslahuse tilkadega. Töödeldava detaili poleerimine ja poleerimispadi suhtelise liikumise ja hõõrdumise tagamiseks, uurimistöös aga keemilist söövitusainet (nn poleerimisvedelikku) sisaldav suspensioon, et poleerimine lõpule viia.

<5> Happesöövitamine: titaanist vääriskivide vardad asetatakse pärast ülalkirjeldatud poleerimist H2SO4:H3PO4 = 3:1 (maht/maht) segusse temperatuuril 100–400 °C ja söövitatakse happega 5 -30 minutit. Eesmärk on eemaldada laservarda pinnalt poleerimisprotsess, mis on põhjustatud mehaanilisest aluspinna kahjustusest, ja eemaldada mitmesugused määrdumised, et saada puhta pinna sileda ja tasase, võre terviklikkuse aatomitase. .

<6> PINNA KUUMTÖÖTLEMINE: Eelnevast protsessist tekkinud pinnapingete ja kriimustuste edasiseks kõrvaldamiseks ning aatomitasandil tasase pinna saamiseks loputati titaanist vääriskivipulka pärast happega söövitamist 5 minutit deioniseeritud veega, ja titaanist vääriskivist varras asetati keskkonda 1360 ± 20 °C konstantsel temperatuuril 1 kuni 3 tundi vesiniku atmosfääris ja allutati pinna kuumtöötlemisele.