יישום DPSS ND: לייזר YAG בחיתוך יהלום

עם התפתחות מהירה של טכנולוגיית לייזר,מצב מוצק שנשמט דיודה(DPSS) ND: לייזרי YAGבהדרגה הפכו לכלי מהפכני בתחום חיתוך היהלומים בגלל איכות הקורה הגבוהה שלהם, כוח שיא גבוה ומאפייני בקרת דופק גמישים . מאמר זה יתמקד בעקרונות הטכניים, מעבד יתרונות ויישום מעשי של פוטנציאל יישום של DPSS ND: לייזרים של יג, ובחיתוך נמוך בתהליכים, וניתוח נמוך, נמוך בביקורת נמוך, נמוך, באמצעות צוואת התהליך, דרך התהליכים, באמצעות צווארון, באמצעות צווארון, דרך צווארון, דרך צווארון, מספק פתרונות יעילים, בעלות נמוכה ואיכותית לעיבוד דיוק יהלומים .

DPSS nd: לייזרי YAG משתמשים בטכנולוגיית שאיבת דיודה ומדיה לייזר במצב מוצק כדי לייצר קרן לייזר בעוצמה גבוהה . לייזר זה מכופף בתדר בתצורה ספציפית, שם הקלט אינפרא אדום (1064 ננומטר) עובר דרך גביש לא לינארי והמירו את האור הירוק (532. או דור הרמוני שני (SHG) והוא שיטה בשימוש נרחב לייצור אור אורך גל קצר .

עיקרון העבודה של DPSS ND: לייזר YAG

· שאיבת דיודה:התהליך מתחיל בדיודה לייזר הפולטת אור אינפרא אדום . אור זה משמש ל"שאבת "את ה- ND: YAG גביש, אשר מרגש את יוני הניאודימיום המוטבעים ב yttrium aluminum gantice ategration atecles atecles atections atcons goad to atton to atton to attons atecorts op the spetcation the spection the spection the spection the spection the spection the waver the waver the waver the wavent the waver the wathion the wathion the wathion to to to to to to to to to try העבר .

· ND: YAG CRYSTAL:The Nd:YAG crystal is the active gain medium. When the neodymium ions are excited by the pump light, they absorb energy and move to a higher energy state. Within a short time, these ions transition back to a lower energy state, releasing their stored energy in the form of photons. This process is called spontaneous emission.

היפוך אוכלוסייה ופליטה מגורה:כדי שתתרחש פעולת לייזר, יש להשיג היפוך אוכלוסייה, כלומר יותר יונים במצב נרגש מאשר במצב האנרגיה התחתון . ככל שהפוטונים מקפצים קדימה ואחורה בין שתי המראות של חלל הלייזר, הם מעוררים את היונים הנרגשים כדי לשחרר יותר פוטונים של הפוטונים, כיוון, וגלוי של אורך {}}}} lections} זה של Emptions Emptions Emptions Emptions Emptions Emptions Emptions Emptions Empting Emptions Emption umption umption umpty umption umpty umption umption umption umpty של, הגביש .

· חלל לייזר:חלל לייזר מורכב בדרך כלל משתי מראות בשני קצות ה- ND: yag Crystal . מראה אחת מהורהרת ביותר, ואילו השנייה משקפת חלקית, ומאפשרת לחלק מהאור לברוח כפלט הלייזר {}}} מהדהד עם האור, הגבר אותו דרך עיבוד חוזר.}}}}}}}}}}}}}}}}}}

· הכפלת תדרים (דור הרמוני שני):כדי להמיר את אור התדר הבסיסי (1064 ננומטר, אשר ND: YAG בדרך כלל פולט) לאור ירוק (532 ננומטר), תדר מכפיל קריסטל (כמו KTP - אשלגן פוספט פוספט) ממוקם בנתיב לייזר {}, גביש זה יש תכונות אופטיות לא -לינאריות עם פילוס של שניים עם שניים של פוטון מקורי, עם פוטו של שניים צוטניים מקוריים עם פוטון מקורי לכן, מחצית אורך הגל של האור הראשוני . תהליך זה ידוע כדור הרמוני שני (SHG) .

· פלט אור ירוק:התוצאה של הכפלת התדרים היא אור ירוק בהיר שנפלט במהירות 532 ננומטר {}}} ניתן להשתמש באור ירוק זה במגוון יישומים, כולל מצביעי לייזר, מופעי לייזר, עירור פלואורסצנטי במיקרוסקופיה ונהלים רפואיים {}}}

יתרונות של DPSS ND: לייזרי YAG

1. דיוק גבוה ועיבוד צורה מורכב
Submicron Precision:
אורך הגל הקצר ואיכות הקורה הגבוהה (מ"ר קרוב ל -1) של DPSS ND: לייזר YAG יכול להשיג קוטר נקודה ממוקד של פחות מ -10 מיקרומטר, ולעמוד בדרישות הדיוק של Submicron של חיתוך יהלומים, המתאים במיוחד לעיבוד מדויק של קצוות פנים {}}
דוגמא ליישום:ניתן לשכפל באופן מושלם באמצעות תכנות נתיבי לייזר כי חיתוך קווי מתאר גיאומטרי מורכב של יהלומים בצורת מיוחד (כמו בצורת לב ובצורת אגס), זוויות חדות או מבני מעוות מיקרו שקשה להשיג בעזרת כלים מכניים מסורתיים באמצעות תכנות נתיב לייזר {}}}}}}}}}}}}}}
בקרה דינמית ממוחשבת:
נתיב החיתוך מוגדר מראש באמצעות תוכנת CAD/CAM, והצמדת ריבוי ציר מושגת בשילוב עם מערכת סריקת הגלוונומטר, שמאפשרת אוטומציה של התהליך כולו מחיתוך גס לגימור עדין, להפחית שגיאות אנושיות {}}}

2. מפחית משמעותית את אובדן החומר
עיצוב חריץ צר:
ניתן לשלוט על רוחב חריץ הלייזר במהירות 20-50 מיקרומטר (חריץ הלהב המכני הוא בדרך כלל יותר מ -200 מיקרומטר), מה שמפחית את כמות ההסרה הלא יעילה של אבנים מחוספסות ביהלום.
השוואת נתונים:לקיחת דוגמה 1- CARAT סטנדרטית עגולה כדוגמה, ניתן להגדיל את קצב השימוש בחומרים של חיתוך לייזר ב- 15%–20%, תוך הפחתת ישירות של עלות חומרי הגלם .
יכולת הסתגלות לאבנים גסות:
לייזר יכול לחתוך באופן סלקטיבי את התכלילים או הסדקים בתוך היהלום, להימנע מאזורים פגומים ולשמור על חלקים בעלי ערך גבוה עד למקסימום .

3. אמינות עיבוד ללא קשר
אפס נזק לחץ מכני:
לייזר מאדה ישירות חומרי יהלום באמצעות פעולה פוטותרמית (פחמן מומר ל- Co/Co₂), הימנעות מיקרו-סרקים או התמוטטות קצה הנגרמת על ידי מגע של להב מכני, המתאים במיוחד לעיבוד יהלומים בעלי קומיות גבוהה {}}}
עיבוד אבנים מחוספסות שבריריות:
ליהלומים גסים עם סדקים מפותחים או יהלומים שגדלו במעבדה (שעשויים להיות פגמים בגידול), חיתוך ללא קשר יכול להפחית משמעותית את קצב השבירה .

4. הגנה על הסביבה ויעילות גבוהה
תהליך ירוק:
אין צורך בנוזל חיתוך או נוזל קירור (עיבוד מסורתי דורש חומרי סיכה על בסיס שמן), הפחתת זיהום כימי ועלויות ניקוי עוקבות, בהתאם למגמה של ייצור בר-קיימא {}}
אופטימיזציה של צריכת אנרגיה:
The photoelectric conversion efficiency of DPSS technology reaches 20%-30% (flash lamp pumping is only 1%-3%). Combined with the pulse modulation function, the energy consumption is reduced by 30%-50% compared with mechanical cutting under the same cutting task.

יישום ND: לייזר YAG בחיתוך יהלומים

1. חיתוך יהלום תעשייתי
חיתוך ועיצוב ראשוני של יהלומים גדולים
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 קראט) והפחית את הסיכון לפיצול הנגרם כתוצאה ממתח מכני .
עיצוב מדויק: עיבוד ראשוני של צורות גיאומטריות מורכבות (כמו מצולעים ומבנים בצורת מיוחד) מושג באמצעות לייזרים פועמים בצפיפות אנרגיה גבוהה, ומניח את הבסיס לעיבוד עדין עוקב {}}
2. גימור יהלום בכיתה תכשיטים
טכנולוגיה בסיוע לייזר בפנים וליטוש
פנים דיוק גבוה: הלייזר יכול להפיל במדויק את קצוות הפנים על פני היהלום (שגיאת זווית<0.1°) to ensure optical symmetry.
קידום מראש: מיקרו-אביזרי לייזר יכול להפחית את זמן הליטוש המכני שלאחר מכן ולהקטין את חספוס פני השטח (RA<10 nm).
3. עיבוד צרכים מיוחדים
קידוח מיקרו יהלום (עיבוד כיורי חום למכשירים אלקטרוניים)
Drilling without edge collapse: Ultrashort pulse (picosecond level) Nd:YAG laser can avoid thermal damage and achieve micro-holes with a depth-to-diameter ratio of >10:1.
עיבוד מערך: ניתן להשלים במהירות מערכי חור בצפיפות גבוהה (כגון 1000 חורים/ס"מ²) דרך מערכת Galvanometer .
עיבוד קצה הכלים ליהלום
גימור לייזר: לייזר יכול להסיר במדויק את חומר הקצה כדי להשיג חדות ברמת הננו (רדיוס קצה<50 nm) and extend tool life.

חיתוך מסורתי לעומת . חיתוך לייזר

בתחום חיתוך היהלומים, האור הירוק והקוהרנטי הקוהרנטי של DPSS ND: לייזרי YAG מספק שיטת חיתוך מדויקת ויעילה . בהשוואה לטכניקות חיתוך פיזיות מסורתיות, חיתוך לייזר יכול להשיג קווי חיתוך עדינים יותר ודיוק חיתוך גבוה יותר, ובכך הפחתת פסולת חומר ולשיפור יעילות עיבוד {} היהלומים מצטמצמים, ומפחיתים את הסיכון לנזק .

ההתקדמות בטכנולוגיית הלייזר הביאה שינויים מהפכניים בענף עיבוד היהלומים, ו- DPSS ND: לייזרי YAG מילאו תפקיד חשוב בכך עם היעילות הגבוהה שלהם, הקומפקטית והאמינה {}} באמצעות מדיה של מצב מוצק (ND: גבישי יג), שואבת דיוד יעילה ותדירות אפקטיבית, תדר את התדרנות הזו לווילציה של צורך בווילד, ביחס לוויל, נדרש בוויל, בהצלחה, עיבוד יהלומים וחומרים קשים ושבירים אחרים .

מידע ליצירת קשר:

אם יש לך רעיונות, אל תהסס לדבר איתנו . לא משנה היכן הלקוחות שלנו ומה הדרישות שלנו, אנו נעקוב אחר המטרה שלנו לספק ללקוחותינו באיכות גבוהה, מחירים נמוכים והשירות הטוב ביותר {}}}