Алмоси лазерии "кандакорӣ": забт кардани маводи сахттарин бо нур
Алмоссахттарин моддаи табиат аст, вале он танҳо заргарӣ нест. Ин мавод нисбат ба мис 5 маротиба тезтар гармӣгузаронӣ дорад, ба гармии шадид ва радиатсия тоб оварда метавонад, нурро интиқол медиҳад, изолятсия мекунад ва ҳатто метавонад ба нимноқил табдил ёбад. Аммо, махз хамин «кув-вахои олй» алмосро «мушкилтарин» материали коркарди он мегардонанд — асбобхои анъанавй ё онро бурида наметавонанд ва ё кафида мемонанд. Танҳо то пайдоиши технологияи лазерӣ одамон ниҳоят калиди забт кардани ин "шоҳи мавод" ёфтанд.
Чаро алмосро лазерӣ "буридан" мумкин аст?
Тасаввур кунед, ки аз шишаи калон истифода бурда, нури офтобро барои афрӯхтани коғаз равона кунед. Принсипи коркарди лазерии алмос шабеҳ аст, аммо дақиқтар аст. Вақте ки нури лазерии баланд энергия алмосро шуоъ медиҳад, "метаморфози атоми карбон" микроскопӣ ба амал меояд:
1. Алмос ба графит мубаддал мешавад: Энергияи лазер сохтори алмоси рӯизаминиро (sp³) ба графити нармтар (sp²) табдил медиҳад, ҳамон тавре ки алмос дарҳол ба сурби қалам "фоиз" мешавад.
2. Графит "бухор мешавад": қабати графит дар ҳарорати баланд сублиматсия мешавад ё тавассути оксиген канда шуда, аломатҳои коркарди дақиқ боқӣ мемонад. 3. Пешравии калидӣ: нуқсонҳо Дар назария, алмоси мукаммалро танҳо тавассути лазери ултрабунафш (дарозии мавҷ <229 нм) коркард кардан мумкин аст, аммо дар асл алмосҳои сунъӣ ҳамеша нуқсонҳои ночиз доранд (ба монанди наҷосат ва сарҳади донаҳо). Ин нуқсонҳо мисли «сӯрохиҳо» мебошанд, ки имкон медиҳанд, ки нури оддии сабз (532 нм) ё лазери инфрасурх (1064 нм) ҷаббида шаванд. Олимон ҳатто метавонанд тавассути танзими тақсимоти нуқсон ба лазер "фармуд" кунанд, то дар алмос нақшҳои мушаххас бикананд.
Навъи лазер: Эволютсия аз "танӯр" ба "корди ях"
Коркарди лазерӣ системаҳои идоракунии рақамии компютерӣ, системаҳои пешрафтаи оптикӣ ва ҷойгиркунии қисмҳои кориро дақиқ ва автоматӣ муттаҳид мекунад, то як маркази коркарди тадқиқотӣ ва истеҳсолиро ташкил диҳад. Ба коркарди алмос татбиқ карда мешавад, он метавонад коркарди самаранок ва дақиқи баландро ба даст орад.
1. Коркарди лазерии микросекунд Паҳнои набзи лазерии Microsecond васеъ аст ва одатан барои коркарди ноҳамвор мувофиқ аст. Пеш аз пайдоиши технологияи қулфкунии режим, импульсҳои лазерӣ асосан дар диапазони микросекундҳо ва наносонияҳо буданд. Дар айни замон, гузоришҳо дар бораи коркарди мустақими алмос бо лазерҳои микросекунд вуҷуд доранд ва аксарияти онҳо ба соҳаи коркарди пас аз коркард тамаркуз мекунанд.
2. Наносекунд коркарди лазерӣ Лазерҳои Nanosecond дар айни замон ҳиссаи зиёди бозорро ишғол мекунанд ва бартариҳои устувории хуб, арзиши паст ва вақти коркарди кӯтоҳ доранд. Онхо дар истехсолоти корхона васеъ истифода бурда мешаванд. Бо вуҷуди ин, раванди абляцияи лазерии наносония барои намуна термикӣ харобиовар аст ва зуҳури макроскопӣ ин аст, ки коркард як минтақаи бузурги аз гармӣ осебдидаро ба вуҷуд меорад.
3. Коркарди лазерии пикосекунд Коркарди лазерии пикосекунд байни абляцияи мувозинати гармии лазерии наносекунд ва коркарди лазерии фемтосекунд аст. Давомнокии набз ба таври назаррас кам карда мешавад, ки ин зарари аз минтақаи аз гармӣ зарардида расонидашударо хеле кам мекунад.
4. Коркарди лазерии фемтосекунд Технологияи лазерии Ultrafast имкониятҳоро барои коркарди ҷаримаи алмос фароҳам меорад, аммо арзиши баланд ва нигоҳдории лазерҳои фемтосекунд пешбурди усулҳои коркардро маҳдуд мекунад. Дар айни замон, аксари тадқиқотҳои марбута дар марҳилаи лабораторӣ боқӣ мондаанд.
Хулоса
Технологияи лазерӣ аз "натавонӣ буридан" то "дар ихтиёри худ" кандакорӣ кардалмос дигар «гулдон»-и дар лаборатория банд монда нашу-дааст. Бо такрори технология, дар оянда мо метавонем бубинем: микросхемаҳои алмосӣ гармиро дар телефонҳои мобилӣ пароканда мекунанд, компютерҳои квантӣ аз алмос барои нигоҳ доштани иттилоот ва ҳатто биосенсорҳои алмосӣ дар бадани инсон ҷойгир карда шудаанд... Ин рақси нур ва алмос ҳаёти моро тағир медиҳад.