Lazerli "o'yma" olmos: yorug'lik bilan eng qattiq materialni zabt etish
Olmostabiatdagi eng qattiq moddadir, lekin u faqat zargarlik buyumlari emas. Ushbu material misga qaraganda besh barobar tezroq issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, haddan tashqari issiqlik va nurlanishga bardosh bera oladi, yorug'likni o'tkazadi, izolyatsiya qiladi va hatto yarim o'tkazgichga aylanadi. Biroq, aynan mana shu "super kuchlar" olmosni qayta ishlash uchun "eng qiyin" materialga aylantiradi - an'anaviy asboblar uni kesib tashlay olmaydi yoki yoriqlar qoldiradi. Faqat lazer texnologiyasi paydo bo'lgunga qadar odamlar bu "materiallar shohi" ni zabt etish kalitini topdilar.
Nima uchun lazer olmosni "kesishi" mumkin?
Tasavvur qiling-a, qog'ozni yoqish uchun quyosh nurini qaratish uchun kattalashtiruvchi oynadan foydalaning. Olmosni lazer bilan qayta ishlash printsipi shunga o'xshash, ammo aniqroq. Yuqori energiyali lazer nuri olmosni nurlantirganda, mikroskopik "uglerod atomi metamorfozi" sodir bo'ladi:
1. Olmos grafitga aylanadi: lazer energiyasi olmosning yuza tuzilishini (sp³) yumshoqroq grafitga (sp²) o'zgartiradi, xuddi olmos bir zumda qalam qo'rg'oshinga "buziladi".
2. Grafit "bug'lanadi": grafit qatlami yuqori haroratda sublimatsiyalanadi yoki aniq ishlov berish belgilarini qoldirib, kislorod bilan ishlangan. 3. Asosiy yutuq: nuqsonlar Nazariy jihatdan mukammal olmosni faqat ultrabinafsha lazer yordamida qayta ishlash mumkin (to'lqin uzunligi <229 nm), lekin aslida sun'iy olmoslarda har doim kichik nuqsonlar mavjud (masalan, nopokliklar va don chegaralari). Bu nuqsonlar oddiy yashil nurni (532 nm) yoki infraqizil lazerni (1064 nm) so'rilishiga imkon beruvchi "teshiklar" ga o'xshaydi. Olimlar, hatto nuqsonlarning taqsimlanishini tartibga solish orqali olmosga ma'lum bir naqsh o'yish uchun lazerga "buyruq" berishlari mumkin.
Lazer turi: "o'choq" dan "muz pichog'i" ga evolyutsiya
Lazerli ishlov berish kompyuterning raqamli boshqaruv tizimlarini, ilg'or optik tizimlarni va yuqori aniqlikdagi va avtomatlashtirilgan ish qismini joylashtirishni birlashtirib, tadqiqot va ishlab chiqarishni qayta ishlash markazini tashkil qiladi. Olmosni qayta ishlash uchun qo'llaniladigan, u samarali va yuqori aniqlikdagi ishlov berishga erishish mumkin.
1. Mikrosoniyali lazerni qayta ishlash Mikrosekundli lazer zarbasining kengligi keng va odatda qo'pol ishlov berish uchun mos keladi. Rejimni qulflash texnologiyasi paydo bo'lishidan oldin, lazer impulslari asosan mikrosoniya va nanosekund oralig'ida edi. Hozirgi vaqtda mikrosoniyali lazerlar bilan to'g'ridan-to'g'ri olmosni qayta ishlash bo'yicha bir nechta hisobotlar mavjud va ularning aksariyati orqa tomonni qayta ishlashni qo'llash sohasiga qaratilgan.
2. Nanosecond lazerli ishlov berish Nanosecond lazerlari hozirda katta bozor ulushini egallaydi va yaxshi barqarorlik, arzon narxlardagi va qisqa ishlov berish muddati afzalliklariga ega. Ular korxona ishlab chiqarishida keng qo'llaniladi. Biroq, nanosoniyali lazerni ablasyon jarayoni namuna uchun termal halokatli bo'lib, makroskopik ko'rinish shundan iboratki, ishlov berish katta issiqlik ta'sir qiladigan zonani hosil qiladi.
3. Pikosoniyali lazer bilan ishlov berish Pikosoniyali lazer bilan ishlov berish nanosoniyali lazerli termal muvozanat ablasyonu va femtosekundli lazerli sovuq ishlov berish o'rtasida. Pulsning davomiyligi sezilarli darajada kamayadi, bu esa issiqlik ta'sir qiladigan zonadan kelib chiqadigan zararni sezilarli darajada kamaytiradi.
4. Femtosekundli lazerni qayta ishlash Ultrafast lazer texnologiyasi olmosni nozik qayta ishlash imkoniyatlarini keltirib chiqaradi, ammo femtosekundli lazerlarning yuqori narxi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari ishlov berish usullarini rag'batlantirishni cheklaydi. Hozirgi vaqtda tegishli tadqiqotlarning aksariyati laboratoriya bosqichida qolmoqda.
Xulosa
"Kesish mumkin emas" dan "o'z xohishiga ko'ra o'yma" ga qadar lazer texnologiyasi yaratildiolmos endi laboratoriyada qamalgan "vaza" emas. Texnologiyaning takrorlanishi bilan kelajakda biz ko'rishimiz mumkin: uyali telefonlardagi issiqlikni tarqatuvchi olmos chiplari, ma'lumotni saqlash uchun olmosdan foydalanadigan kvant kompyuterlari va hatto inson tanasiga implantatsiya qilingan olmos biosensorlari ... Bu yorug'lik va olmos raqsi hayotimizni o'zgartirmoqda.