DPSS ND का अनुप्रयोग: हीरे की कटिंग में YAG लेजर

लेजर प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ,डायोड-पंपेड सॉलिड-स्टेट(डीपीएसएस) एनडी: यग लेजरधीरे-धीरे अपनी उच्च बीम गुणवत्ता, उच्च शिखर शक्ति और लचीली पल्स नियंत्रण विशेषताओं . के कारण हीरे की कटिंग के क्षेत्र में एक क्रांतिकारी उपकरण बन गया है ज़ोन, और डायमंड प्रिसिजन प्रोसेसिंग . के लिए कुशल, कम लागत और उच्च गुणवत्ता वाले समाधान प्रदान करता है

DPSS ND: YAG लेजर डायोड पंपिंग तकनीक और सॉलिड-स्टेट लेजर मीडिया का उपयोग एक उच्च-तीव्रता वाले लेजर बीम . का उत्पादन करने के लिए करते हैं। यह लेजर एक विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन में आवृत्ति-डबल है, जहां इनपुट इन्फ्रारेड बीम (1064 एनएम) को एक नॉनलाइनर क्रिस्टल के माध्यम से पारित किया जाता है (532 एनएम) दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी (SHG) और लघु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश . उत्पन्न करने के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है

DPSS ND का कार्य सिद्धांत: YAG लेजर

· डायोड पंपिंग:यह प्रक्रिया एक लेजर डायोड के साथ शुरू होती है जो इन्फ्रारेड लाइट . का उत्सर्जन करता है, इस प्रकाश का उपयोग एनडी: याग क्रिस्टल को "पंप" करने के लिए किया जाता है, जो कि योडीमियम एल्यूमीनियम गार्नेट लेटिस में एम्बेडेड नियोडिमियम आयनों को उत्तेजित करता है। स्थानांतरण .

· Nd: yag क्रिस्टल:ND: YAG क्रिस्टल सक्रिय लाभ का माध्यम है . जब नियोडिमियम आयनों को पंप लाइट द्वारा उत्साहित किया जाता है, तो वे ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और थोड़े समय के भीतर एक उच्च ऊर्जा राज्य . में स्थानांतरित हो जाते हैं, ये आयनों को एक कम ऊर्जा की स्थिति में वापस संक्रमण होता है, {2} {2} {2} {2} {2} {2} {2} के रूप में अपनी संग्रहीत ऊर्जा को जारी करता है {

· जनसंख्या उलटा और उत्तेजित उत्सर्जन:लेजर कार्रवाई होने के लिए, एक जनसंख्या उलटा प्राप्त किया जाना चाहिए, अर्थात, अधिक आयनों को कम ऊर्जा की स्थिति . की तुलना में उत्साहित अवस्था में होता है, क्योंकि फोटॉन लेजर गुहा के दो दर्पणों के बीच आगे और पीछे उछलते हैं, वे एक ही चरण के अधिक फोटॉन को जारी करने के लिए उत्साहित nd आयनों को उत्तेजित करते हैं, और wavelenghth क्रिस्टल .

· लेजर गुहा:एक लेजर गुहा आम तौर पर एक nd के दोनों छोर पर दो दर्पणों से बना होता है: YAG क्रिस्टल . एक दर्पण अत्यधिक चिंतनशील होता है, जबकि दूसरा आंशिक रूप से चिंतनशील होता है, कुछ प्रकाश को लेजर आउटपुट . के रूप में भागने की अनुमति देता है}

· आवृत्ति दोहरीकरण (दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी):मौलिक आवृत्ति प्रकाश (1064 एनएम, जो एनडी: याग आमतौर पर आमतौर पर उत्सर्जित करता है) को हरे रंग की रोशनी (532 एनएम) में बदलने के लिए, एक आवृत्ति दोहरीकरण क्रिस्टल (जैसे कि केटीपी - पोटेशियम टाइटनेट फॉस्फेट) को लेजर पथ . में रखा जाता है, इस क्रिस्टल में एक नॉनलाइनर ऑप्टिकल गुण है। इसलिए, प्रारंभिक प्रकाश की आधा तरंग दैर्ध्य . इस प्रक्रिया को दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी (SHG) . के रूप में जाना जाता है

· ग्रीन लाइट आउटपुट:आवृत्ति दोहरीकरण का परिणाम 532 एनएम . पर उत्सर्जित एक चमकदार हरी रोशनी है, इस हरी बत्ती का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिसमें लेजर पॉइंटर्स, लेजर शो, माइक्रोस्कोपी में प्रतिदीप्ति उत्तेजना, और चिकित्सा प्रक्रियाएं शामिल हैं .

DPSS ND के लाभ: YAG लेजर

1. उच्च-परिशुद्धता और जटिल आकार प्रसंस्करण
सबमाइक्रॉन प्रिसिजन:
डीपीएसएस एनडी की छोटी तरंग दैर्ध्य और उच्च बीम की गुणवत्ता (1 के करीब): YAG लेजर 10 माइक्रोन से कम के एक केंद्रित स्पॉट व्यास को प्राप्त कर सकता है, हीरे की कटिंग की सबमाइक्रोन प्रिसिजन आवश्यकताओं को पूरा करता है, विशेष रूप से फेसएटेड किनारों के सटीक प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है .}
आवेदन उदाहरण:विशेष आकार के हीरे (जैसे दिल के आकार और नाशपाती के आकार का), तेज कोण या सूक्ष्म-कॉनकैव संरचनाओं के जटिल ज्यामितीय समोच्च कटिंग, जो पारंपरिक यांत्रिक उपकरणों के साथ प्राप्त करना मुश्किल होते हैं, लेजर पथ प्रोग्रामिंग . के माध्यम से पूरी तरह से पुन: पेश किया जा सकता है।
कंप्यूटर डायनामिक कंट्रोल:
CAD/CAM सॉफ़्टवेयर के माध्यम से कटिंग पथ पूर्व निर्धारित है, और मल्टी-एक्सिस लिंकेज को गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग सिस्टम के साथ संयोजन में प्राप्त किया जाता है, जो पूरी प्रक्रिया को रफ कटिंग से ठीक परिष्करण तक स्वचालित करता है, मानव त्रुटियों को कम करता है .}

2. सामग्री के नुकसान को काफी कम कर दें
संकीर्ण स्लिट डिजाइन:
लेजर स्लिट की चौड़ाई को 20-50 माइक्रोन (यांत्रिक ब्लेड स्लिट आमतौर पर 200 माइक्रोन से अधिक होता है) पर नियंत्रित किया जा सकता है, जो हीरे की खुरदरी पत्थरों के अप्रभावी हटाने की मात्रा को कम करता है .
डेटा तुलना:एक 1- कैरेट स्टैंडर्ड राउंड डायमंड को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, लेजर कटिंग की भौतिक उपयोग दर को 15%-20%तक बढ़ाया जा सकता है, सीधे कच्चे माल की लागत को कम करना .}
किसी न किसी पत्थरों के अनुकूलता:
लेजर चुनिंदा रूप से हीरे के अंदर समावेश या दरारें काट सकता है, दोषपूर्ण क्षेत्रों से बच सकता है और उच्च-मूल्य वाले भागों को अधिकतम सीमा तक बनाए रख सकता है .

3. गैर-संपर्क प्रसंस्करण की विश्वसनीयता
शून्य यांत्रिक तनाव क्षति:
लेजर सीधे फोटोथर्मल एक्शन के माध्यम से हीरे की सामग्री को वाष्पित करता है (कार्बन को सीओ/सीओओ में परिवर्तित किया जाता है), मैकेनिकल ब्लेड संपर्क के कारण माइक्रोक्रैक या किनारे के पतन से बचता है, जो विशेष रूप से उच्च क्लैरिटी डायमंड्स .} को संसाधित करने के लिए उपयुक्त है।
नाजुक खुरदरे पत्थरों का प्रसंस्करण:
विकसित दरारें या प्रयोगशाला-विकसित हीरे (जिसमें वृद्धि दोष हो सकते हैं) के साथ किसी न किसी हीरे के लिए, गैर-संपर्क काटने से टूटने की दर कम हो सकती है .

4. पर्यावरण संरक्षण और उच्च दक्षता
हरी प्रक्रिया:
कोई कटिंग द्रव या शीतलक की आवश्यकता नहीं है (पारंपरिक प्रसंस्करण के लिए तेल-आधारित स्नेहक की आवश्यकता होती है), रासायनिक प्रदूषण को कम करना और बाद में सफाई लागत, स्थायी विनिर्माण की प्रवृत्ति के अनुरूप .
ऊर्जा की खपत अनुकूलन:
DPSS प्रौद्योगिकी की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता 20%-30%तक पहुंचती है (फ्लैश लैंप पंपिंग केवल 1%-3%) . . को पल्स मॉड्यूलेशन फ़ंक्शन के साथ संयुक्त रूप से, समान कटिंग कार्य के तहत यांत्रिक कटिंग के साथ कम हो जाती है।

एनडी का अनुप्रयोग: हीरे की कटिंग में याग लेजर

1. औद्योगिक हीरा कटिंग
बड़े हीरे की प्रारंभिक कटिंग और आकार
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 कैरेट) और यांत्रिक तनाव . के कारण होने वाले विखंडन के जोखिम को कम करें
सटीक आकार: जटिल ज्यामितीय आकृतियों (जैसे बहुभुज और विशेष आकार की संरचनाओं) की प्रारंभिक प्रसंस्करण उच्च-ऊर्जा घनत्व स्पंदित लेज़रों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, बाद में ठीक प्रसंस्करण . के लिए नींव बिछाता है
2. ज्वेलरी-ग्रेड डायमंड फिनिशिंग
मुखर और पॉलिशिंग में लेजर-असिस्टेड तकनीक
उच्च-सटीक मुखर: लेजर हीरे की सतह पर पहलू किनारों को सटीक रूप से समाप्त कर सकता है (कोण त्रुटि (कोण त्रुटि)<0.1°) to ensure optical symmetry.
प्री-पॉलिशिंग: लेजर माइक्रो-एब्लेशन बाद के यांत्रिक पॉलिशिंग समय को कम कर सकता है और सतह खुरदरापन को कम कर सकता है (आरए (आरए)<10 nm).
3. विशेष आवश्यकताओं के प्रसंस्करण
डायमंड माइक्रो-ड्रिलिंग (इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए हीट सिंक का प्रसंस्करण)
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.
सरणी प्रसंस्करण: उच्च-घनत्व छेद सरणियों (जैसे 1000 छेद/cm the) को जल्दी से गैल्वेनोमीटर सिस्टम . के माध्यम से पूरा किया जा सकता है
हीरा उपकरण धार प्रसंस्करण
लेजर फिनिशिंग: लेजर नैनो-स्तरीय तीखेपन को प्राप्त करने के लिए एज सामग्री को सही ढंग से हटा सकता है (एज रेडियस)<50 nm) and extend tool life.

पारंपरिक कटिंग बनाम . लेजर कटिंग

हीरे की कटिंग के क्षेत्र में, डीपीएसएस एनडी की उच्च-शक्ति, सुसंगत हरी बत्ती: YAG लेजर एक सटीक और कुशल काटने की विधि प्रदान करता है . पारंपरिक भौतिक काटने की तकनीकों की तुलना में, लेजर कटिंग फाइनर कटिंग लाइनों और उच्च कटिंग सटीकता को प्राप्त कर सकता है, जो कि मटेरियल अपशिष्टता को कम कर सकता है। इसका मतलब है कि हीरे पर शारीरिक तनाव कम हो जाता है, नुकसान के जोखिम को कम करता है .

लेजर प्रौद्योगिकी में अग्रिमों ने हीरे प्रसंस्करण उद्योग में क्रांतिकारी बदलाव लाए हैं, और DPSS ND: YAG लेज़रों ने अपनी उच्च दक्षता, कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय प्रारूप . के साथ ठोस-राज्य लाभ मीडिया (ND: YAG क्रिस्टल), कुशल डायोड पंपिंग और प्रभावी आवृत्ति गुणन के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। हीरे और अन्य कठोर और भंगुर सामग्री .

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