Метода површинске обраде ласерских шипки од сафирног кристала допираног титанијумом

Кристали титанијумског драгог камена Ti:Al2O3 (концентрација допирања 0,35 тежинских% Ti2O3), чији су кристални обрасци у складу са дијаграмом тока процеса поступка површинске обраде ласерског штапа од кристала титанијумског драгог камена овог проналаска, приказани су на слици 1. Специфични кораци припреме поступка површинске обраде ласерског штапа од кристала титанијумског драгог камена овог проналаска су следећи:

<1> Оријентационо сечење: кристал драгог камена титанијума се прво оријентише, а затим сече у тетрагонални стубасти облик, остављајући додатак за обраду од око 0,4 до 0,6 мм у складу са величином готовог ласерског штапа.

<2>Грубо и фино брушење колоне: Бланк колоне се брусећи у тетрагонални или цилиндрични попречни пресек са силицијум-карбидним или бор-карбидним абразивима величине 120~180# на машини за грубо брушење, са грешком конусности и одступања од округлости од ±0,01 мм.

<3> Обрада чеоне површине: ласерска обрада две чеоне површине титанијумске драгог камења се врши узастопно брушењем чеоне површине бор карбидом W40, W20, W10 на челичном диску. Током процеса брушења, треба обратити пажњу на мерење вертикалности чеоне површине.

<4> Хемијско-механичко полирање: хемијско-механичко полирање је процес полирања кристала на полирној подлози капљицама претходно формулисаног раствора за хемијско нагризање. Полирање радног предмета и полирне подлоге ради релативног кретања и трења, док се у истраживачкој суспензији која садржи хемијско средство за нагризање (названо течност за полирање) завршава полирање уз помоћ.

<5> Нагризање киселином: Титанијумске шипке од драгог камења, након полирања као што је горе описано, стављају се у смешу H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), на температури од 100-400°C, и нагризају киселином 5-30 минута. Циљ је уклањање трагова полирања насталих механичким оштећењем подповршине на површини ласерске шипке и уклањање разних мрља, како би се добио атомски ниво глатке и равне, кристално чисте површине.

<6> ПОВРШИНСКА ОБРАДА ТЕРМИЧКОМ: Да би се додатно елиминисала површинска напрезања и огреботине настале услед претходног поступка и добила равна површина на атомском нивоу, штапић од титанијумског драгог камена је након нагризања киселином испран дејонизованом водом током 5 минута, а затим је штапић од титанијумског драгог камена стављен у средину од 1360±20°C на константној температури од 1 до 3 сата у атмосфери водоника и подвргнут површинској термичкој обради.