Inten "ukiran" laser: nalukkeun bahan anu paling teuas ku cahaya

Intenmangrupa zat anu pang teuasna di alam, tapi lain ngan saukur perhiasan. Bahan ieu miboga konduktivitas termal lima kali leuwih gancang tibatan tambaga, bisa nahan panas jeung radiasi anu ekstrim, bisa ngirimkeun cahaya, ngaisolasi, malah bisa dirobah jadi semikonduktor. Nanging, "kakuatan adidaya" ieu anu ngajadikeun inten bahan "anu paling hésé" diolah - alat tradisional boh teu bisa motongna atawa ninggalkeun retakan. Kakara nalika téknologi laser muncul, manusa tungtungna manggihan konci pikeun nalukkeun "raja bahan" ieu.

Naha inten tiasa "motong" nganggo laser?

Bayangkeun nganggo kaca pembesar pikeun museurkeun sinar panonpoé pikeun ngahurungkeun kertas. Prinsip ngolah laser inten téh sarupa, tapi leuwih tepat. Nalika sinar laser énergi tinggi nyinari inten, "métamorfosis atom karbon" mikroskopis lumangsung:

1. Inten robah jadi grafit: Énergi laser ngarobah struktur inten permukaan (sp³) jadi grafit anu leuwih lemes (sp²), kawas inten anu langsung "robah" jadi mata pensil.

2. Grafit "nguap": lapisan grafit ngasublimasikeun dina suhu anu luhur atanapi diukir ku oksigén, ninggalkeun tanda pamrosésan anu tepat. 3. Kamekaran konci: cacad Sacara téori, inten anu sampurna ngan ukur tiasa diprosés ku laser ultraviolét (panjang gelombang <229 nm), tapi kanyataanna, inten jieunan sok ngagaduhan cacad leutik (sapertos pangotor sareng wates butir). Cacat ieu sapertos "liang" anu ngamungkinkeun cahaya héjo biasa (532 nm) atanapi laser infra red (1064 nm) diserep. Élmuwan malah tiasa "maréntahkeun" laser pikeun ngukir pola khusus dina inten ku cara ngatur distribusi cacad.

Jenis laser: Évolusi tina "tungku" ka "péso és"

Pamrosésan laser ngagabungkeun sistem kontrol numerik komputer, sistem optik canggih, sareng posisi benda kerja anu presisi tinggi sareng otomatis pikeun ngabentuk pusat pamrosésan panalungtikan sareng produksi. Dilarapkeun kana pamrosésan inten, éta tiasa ngahontal pamrosésan anu efisien sareng presisi tinggi.

1. Pamrosésan laser mikrodetik Lebar pulsa laser mikrodetik lega sareng biasana cocog pikeun pamrosésan kasar. Sateuacan munculna téknologi konci modeu, pulsa laser biasana aya dina kisaran mikrodetik sareng nanodetik. Ayeuna, aya sababaraha laporan ngeunaan pamrosésan inten langsung nganggo laser mikrodetik, sareng kaseueuranana museur kana widang aplikasi pamrosésan back-end.

2. Pangolahan laser nanodetik Laser nanodetik ayeuna ngeusian pangsa pasar anu ageung sareng gaduh kaunggulan stabilitas anu saé, biaya anu murah, sareng waktos pangolahan anu pondok. Éta seueur dianggo dina produksi perusahaan. Nanging, prosés ablasi laser nanodetik ngaruksak sampel sacara termal, sareng manifestasi makroskopisna nyaéta pangolahan ngahasilkeun zona anu kapangaruhan panas anu ageung.

3. Pamrosésan laser picosecond Pamrosésan laser picosecond aya antara ablasi kasaimbangan termal laser nanosecond sareng pamrosésan tiis laser femtosecond. Durasi pulsa dikirangan sacara signifikan, anu sacara signifikan ngirangan karusakan anu disababkeun ku zona anu kapangaruhan panas.

4. Pamrosésan laser femtosecond Téhnologi laser ultrafast mawa kasempetan pikeun pamrosésan inten halus, tapi biaya anu luhur sareng biaya pangropéa laser femtosecond ngawatesan promosi metode pamrosésan. Ayeuna, kaseueuran panalungtikan anu aya hubunganana masih dina tahap laboratorium.

Kacindekan

Tina "teu tiasa motong" dugi ka "ngukir sakarepna", téknologi laser parantos ngadamelinten lain deui "vas" anu kajebak di laboratorium. Kalayan iterasi téknologi, di hareup urang tiasa ningali: serpihan inten anu ngaleungitkeun panas dina telepon sélulér, komputer kuantum anu nganggo inten pikeun nyimpen inpormasi, sareng bahkan biosensor inten anu ditanamkeun dina awak manusa… Tarian cahaya sareng inten ieu ngarobih kahirupan urang.