Дар соҳаи мошинҳои аломатгузории лазерии сатҳи пикосекундӣ, дақиқӣ нишондиҳандаи асосии арзёбии кори таҷҳизот мебошад. Асос, ҳамчун интиқолдиҳандаи калидӣ барои системаи лазерӣ ва ҷузъҳои дақиқ, маводи он мустақиман ба устувории дақиқии коркард таъсир мерасонад. Гранит ва оҳани рехтагарӣ, ҳамчун ду маводи асосии асосӣ, ҳангоми коркарди ултра-нозуки сатҳи пикосекундӣ дар хусусиятҳои сустшавии дақиқӣ фарқиятҳои назаррас доранд. Дар ин мақола афзалиятҳо ва нуқсонҳои кори ҳарду таҳлили амиқ барои пешниҳоди асоси илмӣ барои навсозии таҷҳизот пешниҳод карда мешаванд.
Хусусиятҳои мавод асоси дақиқиро муайян мекунанд
Гранит асосан як санги магматикист, ки дар тӯли садҳо миллион сол тавассути равандҳои геологӣ ба вуҷуд омадааст. Сохтори кристаллии дохилии он зич ва якхела буда, коэффитсиенти васеъшавии хаттӣ то 0,5-8 × 10⁻⁶/℃ аст, ки бо хӯлаҳои дақиқ ба монанди пӯлоди индий муқоисашаванда аст. Ин хусусият тағирёбии андозаи онро ҳангоми тағйирёбии ҳарорати муҳит қариб ночиз мегардонад ва аз хатогиҳои механикӣ, ки дар натиҷаи васеъшавӣ ва кашишхӯрии гармӣ ба вуҷуд меоянд, самаранок пешгирӣ мекунад. Илова бар ин, зичии гранит то 2,6-2,8 г/см³ баланд аст, ки табиатан дорои қобилияти аълои ҷабби ларзиш мебошад. Он метавонад ларзишҳои басомади баландро, ки ҳангоми коркарди лазерӣ ба вуҷуд меоянд, зуд коҳиш диҳад ва устувории системаи оптикӣ ва қисмҳои ҳаракаткунандаро таъмин кунад.
Пойгоҳҳои оҳани рехтагарӣ аз сабаби сифати аълои рехтагарӣ ва бартариҳои арзишии худ ба таври васеъ истифода мешаванд. Сохтори маъмулии графити пораҳои оҳани рехтагарии хокистарӣ ба он сифати муайяни демпферӣ медиҳад, ки метавонад аз 30% то 50% энергияи ларзишро фурӯ барад. Аммо, коэффитсиенти васеъшавии гармии оҳани рехтагарӣ тақрибан 10-12 × 10⁻⁶/℃ аст, ки 2-3 маротиба аз гранит зиёдтар аст. Дар зери ҷамъшавии гармии ҳосилшуда аз коркарди дарозмуддати пайваста, деформатсияи андозагирӣ ба вуҷуд меояд. Дар айни замон, дар дохили оҳани рехтагарӣ фишори рехтагарӣ вуҷуд дорад. Вақте ки фишор ҳангоми раванди истифода раҳо мешавад, он метавонад тағйироти бебозгаштро дар ҳамворӣ ва амудии пойгоҳ ба вуҷуд орад.
Механизми сустшавии дақиқ дар коркарди сатҳи пикосекундӣ
Коркарди лазерии пикосония бо хусусиятҳои импулси ултра-кӯтоҳи худ метавонад коркарди дақиқро дар сатҳи зермикрон ё ҳатто сатҳи нанометр ба даст орад, аммо он инчунин талаботи қатъиро барои устувории таҷҳизот пеш меорад. Пойгоҳи гранитӣ бо сохтори устувори дохилии худ метавонад вокуниши ларзишро дар сатҳи зермикрон таҳти таъсири басомади баланди лазерӣ назорат кунад ва дақиқии ҷойгиркунии фокуси лазерро самаранок нигоҳ дорад. Маълумоти ченшуда нишон медиҳад, ки мошини аломатгузории лазерӣ бо пояи гранитӣ пас аз коркарди пайвастаи 8-соатаи пикосония ҳанӯз ҳам инҳирофи паҳнои хатро дар ҳудуди ±0,5 мкм нигоҳ медорад.
Вақте ки пояи оҳани рехтагарӣ ба ларзиши басомади баланди лазери пикосекундӣ дучор мешавад, сохтори дохилии доначаҳо аз сабаби таъсири пайваста хастагии микроскопӣ ба амал меояд, ки боиси коҳиши сахтии поя мегардад. Маълумоти мониторинг аз як корхонаи муайяни истеҳсоли нимноқилҳо нишон медиҳад, ки пас аз шаш моҳи кор, суръати коҳиши дақиқии коркарди таҷҳизот бо пояҳои оҳани рехтагарӣ ба 12% мерасад, ки асосан ҳамчун афзоиши ноҳамвории канорҳои хат ва васеъ шудани хатогиҳои ҷойгиркунӣ зоҳир мешавад. Дар айни замон, оҳани рехтагарӣ ба намии муҳити зист нисбатан ҳассос аст. Истифодаи дарозмуддат ба зангзанӣ майл дорад, ки боиси боз ҳам паст шудани дақиқӣ мегардад.
Тасдиқи фарқиятҳои иҷроиш дар татбиқи амалӣ
Дар соҳаи коркарди қисмҳои дақиқи электронии 3C, як корхонаи машҳур санҷиши муқоисавии кори таҷҳизоти ду намуди пойгоҳҳои моддиро анҷом дод. Дар таҷриба, ду мошини аломатгузории лазерии пикосекундӣ бо ҳамон конфигуратсия мутаносибан бо пойгоҳҳои гранитӣ ва оҳании рехтагарӣ муҷаҳҳаз карда шуданд, то шишаи экранҳои телефонҳои мобилиро бо паҳнои 0,1 мм бурида ва аломатгузорӣ кунанд. Пас аз 200 соати коркарди пайваста, сатҳи нигоҳдории дақиқии коркарди таҷҳизоти асосии гранитӣ 98,7% -ро ташкил дод, дар ҳоле ки таҷҳизоти асосии оҳании рехтагарӣ танҳо 86,3% -ро ташкил дод. Канорҳои шишае, ки аз ҷониби охирин коркард шудаанд, камбудиҳои дандони арраро нишон доданд.
Дар истеҳсоли ҷузъҳои аэрокосмӣ, маълумоти мониторинги дарозмуддати як пажӯҳишгоҳи тадқиқотии муайян фарқиятҳоро ба таври интуитивӣ инъикос мекунад: Мошини аломатгузории лазерӣ бо пойгоҳи гранитӣ дар тӯли панҷ соли хидмат коҳиши дақиқии ҷамъшуда камтар аз 3 мкм дорад; Аммо, пас аз се сол, хатогии коркарди таҷҳизоти пойгоҳи оҳанин, ки аз деформатсияи пойгоҳ ба вуҷуд омадааст, аз стандарти раванди ±10 мкм зиёдтар шудааст ва калибрченкунии умумии дақиқии мошин бояд анҷом дода шавад.
Пешниҳодҳо барои такмил додани қарорҳо
Агар корхонаҳо коркарди устувори дақиқ ва дарозмуддатро ҳамчун талаботи асосии худ қабул кунанд, махсусан дар соҳаҳо ба монанди чипҳои нимноқил ва ҷузъҳои оптикии дақиқ, пойгоҳҳои гранитӣ бо устувории гармӣ ва муқовимати ларзиши аълои худ интихоби беҳтарини навсозӣ мебошанд. Гарчанде ки арзиши ибтидоии хариди он аз 30% то 50% баландтар аз оҳани рехтагарӣ аст, аз нуқтаи назари арзиши тамоми давраи ҳаёт, басомади камшудаи калибрченкунии дақиқ ва вақти корношоямии таҷҳизот барои нигоҳдорӣ метавонад манфиатҳои умумиро ба таври назаррас афзоиш диҳад. Барои сенарияҳои татбиқ бо талаботи нисбатан пасти дақиқии коркард ва буҷаи маҳдуд, пойгоҳҳои оҳани рехтагарӣ метавонанд ҳамчун роҳи ҳалли гузариш бо шарти назорати оқилонаи муҳити истифода истифода шаванд.
Бо муқоисаи систематикии хусусиятҳои дақиқи сустшавии гранит ва оҳани рехтагарӣ дар коркарди сатҳи пикосекундӣ, дидан мумкин аст, ки интихоби маводи мувофиқи асосӣ қадами калидӣ барои беҳтар кардани дақиқии коркард ва эътимоднокии мошини аломатгузории лазерӣ мебошад. Корхонаҳо бояд бо назардошти талаботи технологӣ ва мулоҳизаҳои хароҷот, дар бораи нақшаи навсозии пойгоҳ қарорҳои илмӣ қабул кунанд, то заминаи мустаҳками таҷҳизотро барои истеҳсоли баландсифат фароҳам оваранд.
Вақти нашр: 22 майи соли 2025