ტიტანით დოპირებული საფირონის ბროლის ლაზერული ღეროების ზედაპირული დამუშავების მეთოდი

ტიტანის ძვირფასი ქვის კრისტალები Ti:Al2O3 (დოპინგის კონცენტრაცია 0.35 წონითი % Ti2O3), რომელთა კრისტალური ბლანკები შეესაბამება ამ გამოგონების ტიტანის ძვირფასი ქვის კრისტალური ლაზერული ღეროს ზედაპირული დამუშავების მეთოდის პროცესის დიაგრამას, ნაჩვენებია ნახ. 1-ში. ამ გამოგონების ტიტანის ძვირფასი ქვის კრისტალური ლაზერული ღეროს ზედაპირული დამუშავების მეთოდის მომზადების კონკრეტული ეტაპებია შემდეგი:

<1> ორიენტაციული ჭრა: ტიტანის ძვირფასი ქვის კრისტალი თავდაპირველად ორიენტირებულია, შემდეგ კი იჭრება ტეტრაგონალურ სვეტის ფორმის ბლანკად, დასრულებული ლაზერული ღეროს ზომის შესაბამისად, დაახლოებით 0.4-დან 0.6 მმ-მდე დამუშავების უფსკრულის დატოვებით.

<2>სვეტის უხეში და წვრილი დაფქვა: სვეტის ცარიელი ნაწილი იფქვება ტეტრაგონალურ ან ცილინდრულ განივი კვეთის სახით 120~180# სილიციუმის კარბიდის ან ბორის კარბიდის აბრაზივით უხეში დაფქვის მანქანაზე, კონუსისებრი და არამრგვალების შეცდომით ±0.01 მმ.

<3> ბოლო ზედაპირის დამუშავება: ტიტანის ძვირფასი ქვის ლაზერული ზოლით ორ ბოლო ზედაპირის დამუშავება თანმიმდევრულად W40, W20, W10 ბორის კარბიდის დაფქვით ფოლადის დისკზე. დაფქვის პროცესში ყურადღება უნდა მიექცეს ბოლო ზედაპირის ვერტიკალურობის გაზომვას.

<4> ქიმიურ-მექანიკური გაპრიალება: ქიმიურ-მექანიკური გაპრიალება არის კრისტალების გაპრიალების პროცესი გასაპრიალებელ ბალიშზე წინასწარ მომზადებული ქიმიური გრავირების ხსნარის წვეთებით. სამუშაო ნაწილისა და გასაპრიალებელი ბალიშის გაპრიალება ფარდობითი მოძრაობისა და ხახუნის მიზნით, ხოლო კვლევის დროს ქიმიური გრავირების აგენტის (გასაპრიალებელი სითხის) შემცველი სუსპენზიის გამოყენებით, გაპრიალების დასრულება ხდება.

<5> მჟავათი გრავირება: ზემოთ აღწერილი მეთოდით გაპრიალების შემდეგ, ტიტანის ძვირფასი ქვის ღეროები მოთავსებულია H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ნარევში, 100-400°C ტემპერატურაზე და მჟავით გრავირდება 5-30 წუთის განმავლობაში. მიზანია ლაზერული ზოლის ზედაპირზე მექანიკური დაზიანების შედეგად წარმოქმნილი გაპრიალების პროცესის მოცილება და სხვადასხვა ლაქების მოცილება, რათა სუფთა ზედაპირის ატომური დონე გლუვი და ბრტყელი, ბადისებრი მთლიანობა მივიღოთ.

<6> ზედაპირის თერმული დამუშავება: წინა პროცესის შედეგად წარმოქმნილი ზედაპირული დაძაბულობისა და ნაკაწრების შემდგომი აღმოსაფხვრელად და ატომურ დონეზე გაბრტყელებული ზედაპირის მისაღებად, მჟავა გრავირების შემდეგ ტიტანის ძვირფასი ქვის ღერო 5 წუთის განმავლობაში გაირეცხა დეიონიზებული წყლით და მოათავსეს 1360±20°C ტემპერატურაზე, 1-დან 3 საათამდე მუდმივ ტემპერატურაზე წყალბადის ატმოსფეროში და დაექვემდებარა ზედაპირის თერმულ დამუშავებას.