Berlian "ukiran" laser: nguwasani bahan sing paling atos nganggo cahya
Intenminangka zat paling atos ing alam, nanging ora mung perhiasan. Bahan iki nduweni konduktivitas termal kaping lima luwih cepet tinimbang tembaga, bisa tahan panas lan radiasi sing ekstrem, bisa ngirim cahya, ngisolasi, lan malah bisa diowahi dadi semikonduktor. Nanging, "kekuatan adidaya" iki sing ndadekake berlian dadi bahan "paling angel" kanggo diproses - piranti tradisional ora bisa ngethok utawa ninggalake retakan. Ora nganti tekane teknologi laser manungsa pungkasane nemokake kunci kanggo nelukake "raja bahan" iki.
Yèn nganggo laser, kenapa berlian isa "motong"?
Bayangna nggunakake kaca pembesar kanggo fokusake cahya srengenge supaya bisa nyumet kertas. Prinsip pangolahan laser berlian iku padha, nanging luwih tepat. Nalika sinar laser energi dhuwur nyinari berlian, "metamorfosis atom karbon" mikroskopis kedadeyan:
1. Berlian malih dadi grafit: Energi laser ngowahi struktur permukaan berlian (sp³) dadi grafit sing luwih alus (sp²), kaya berlian sing langsung "rusak" dadi pena pensil.
2. Grafit "nguap": lapisan grafit nyublim ing suhu dhuwur utawa diukir dening oksigen, ninggalake tandha pangolahan sing tepat. 3. Terobosan penting: cacat Ing teori, berlian sing sampurna mung bisa diproses nganggo laser ultraviolet (dawa gelombang <229 nm), nanging nyatane, berlian buatan mesthi duwe cacat cilik (kayata rereged lan wates butir). Cacat kasebut kaya "bolongan" sing ngidini cahya ijo biasa (532 nm) utawa laser inframerah (1064 nm) diserep. Para ilmuwan malah bisa "mrentah" laser kanggo ngukir pola tartamtu ing berlian kanthi ngatur distribusi cacat.
Jinis laser: Évolusi saka "tungku" dadi "piso es"
Pangolahan laser nggabungake sistem kontrol numerik komputer, sistem optik canggih, lan posisi benda kerja otomatis lan presisi dhuwur kanggo mbentuk pusat pangolahan riset lan produksi. Ditrapake ing pangolahan berlian, bisa entuk pangolahan sing efisien lan presisi dhuwur.
1. Pangolahan laser mikrodetik Jembaré pulsa laser mikrodetik amba lan biasane cocog kanggo pangolahan kasar. Sadurunge munculé teknologi penguncian mode, pulsa laser umumé ana ing kisaran mikrodetik lan nanodetik. Saiki, ana sawetara laporan babagan pangolahan berlian langsung nganggo laser mikrodetik, lan umumé fokus ing lapangan aplikasi pangolahan back-end.
2. Pangolahan laser nanodetik Laser nanodetik saiki nduweni pangsa pasar sing gedhe lan nduweni kaluwihan stabilitas sing apik, biaya sing murah, lan wektu pangolahan sing cendhak. Laser iki akeh digunakake ing produksi perusahaan. Nanging, proses ablasi laser nanodetik ngrusak sampel kanthi termal, lan manifestasi makroskopik yaiku pangolahan kasebut ngasilake zona sing kena pengaruh panas sing gedhe.
3. Pangolahan laser picosecond Pangolahan laser picosecond ana ing antarane ablasi kesetimbangan termal laser nanosecond lan pangolahan adhem laser femtosecond. Durasi pulsa suda sacara signifikan, sing nyuda kerusakan sing disebabake dening zona sing kena pengaruh panas.
4. Pangolahan laser femtosecond Teknologi laser ultrafast nggawa kesempatan kanggo pangolahan berlian alus, nanging biaya lan biaya perawatan laser femtosecond sing dhuwur mbatesi promosi metode pangolahan. Saiki, umume riset sing gegandhengan isih ana ing tahap laboratorium.
Dudutan
Saka "ora bisa motong" dadi "ngukir sakarepe dhewe", teknologi laser wis nggaweberlian ora maneh kaya "vas" sing kejebak ing laboratorium. Kanthi iterasi teknologi, ing mangsa ngarep kita bisa ndeleng: serpihan berlian sing nyebarake panas ing ponsel, komputer kuantum nggunakake berlian kanggo nyimpen informasi, lan malah biosensor berlian sing ditanam ing awak manungsa… Tarian cahya lan berlian iki ngowahi urip kita.