Uewerflächenveraarbechtungsmethod vu Titan-dotierte Saphirkristall-Laserstangen

Titan-Edelsteenkristaller Ti:Al2O3 (Dotierungskonzentratioun 0,35 Gew.-% Ti2O3), deenen hir Kristallblanke dem Prozessablaufdiagramm vun der Uewerflächenveraarbechtungsmethod vun der Titan-Edelsteenkristall-Laserstab vun der aktueller Erfindung entspriechen, sinn an der Fig. 1 gewisen. Déi spezifesch Virbereedungsschrëtt vun der Uewerflächenveraarbechtungsmethod vun der Titan-Edelsteenkristall-Laserstab vun der aktueller Erfindung sinn wéi follegt:

<1> Orientéierungsschneiden: Den Titan-Edelsteenkristall gëtt fir d'éischt orientéiert an dann zu engem tetragonalen, säulenfërmegen Objekt geschnidden, andeems eng Veraarbechtungszulag vun ongeféier 0,4 bis 0,6 mm gelooss gëtt, jee no der Gréisst vun der fäerdeger Laserstaaf.

<2>Sailengrob- a Feinschleifen: De Sailenblech gëtt op enger Grobschleifmaschinn mat 120~180# Siliziumcarbid- oder Borcarbid-Schleifmëttel zu engem tetragonalen oder zylindresche Querschnitt geschliffen, mat engem Konizitéits- a Ronnheetsfehler vun ±0,01 mm.

<3> Veraarbechtung vun den Endflächen: Titan-Edelsteen-Laserstangen veraarbechten zwou Endflächen hannereneen mat W40, W20, W10 Borcarbid-Schleifendënnen op der Stahlscheif. Beim Schleifprozess sollt d'Opmierksamkeet op d'Miessung vun der Vertikalitéit vun der Endfläch bezuelt ginn.

<4> Chemesch-mechanescht Polieren: Chemesch-mechanescht Polieren ass de Prozess vum Polieren vu Kristaller op der Polierpad mat Drëpse vun enger virbereeter chemescher Ätzléisung. D'Wierkstéck an d'Polierpad ginn op relativ Bewegung a Reibung poléiert, während an der Fuerschungsschlamm e chemescht Ätzmëttel (genannt Polierflëssegkeet) enthält fir d'Polierung mat Hëllef vun ofzeschléissen.

<5> Säureätzung: D'Titan-Edelsteenstäbchen, nodeems se wéi uewe beschriwwe poléiert goufen, ginn an eng Mëschung aus H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) bei enger Temperatur vun 100-400°C geluecht a fir 5-30 Minutten säuregeätzt. Den Zweck ass et, de Polierprozess op der Uewerfläch vum Laserstaaf ze läschen, deen duerch mechanesch Schied un der Ënnerfläch entstanen ass, an eng Villfalt vu Flecken ze läschen, fir eng glat a flaach Gitterintegritéit vun der propperer Uewerfläch op atomarem Niveau ze kréien.

<6> UEWERFLÄCHENHËTZBEHANDLUNG: Fir d'Uewerflächenspannungen a Kratzer, déi duerch de virege Prozess entstane sinn, weider ze eliminéieren an eng flaach Uewerfläch op atomarer Ebene ze kréien, gouf d'Titan-Edelsteenstaaf no der Säureätzung dann 5 Minutte laang mat deioniséiertem Waasser gespullt, an d'Titan-Edelsteenstaaf gouf an eng Ëmfeld vun 1360 ± 20 °C bei enger konstanter Temperatur vun 1 bis 3 Stonnen an enger Waasserstoffatmosphär placéiert an enger Uewerflächenhëtzbehandlung ënnerworf.