Спосіб обробки поверхні легованих титаном сапфірових лазерних стрижнів

Кристали титанового дорогоцінного каменю Ti:Al2O3 (концентрація легування 0,35 мас.% Ti2O3), кристалічні заготовки яких відповідають технологічній схемі способу обробки поверхні кристалічного лазерного стрижня титанового дорогоцінного каменю цього винаходу, показані на рис. 1. Конкретні етапи підготовки способу обробки поверхні кристалічного лазерного стрижня з титанового дорогоцінного каменю згідно з цим винаходом є такими:

<1> Орієнтаційне різання: кристал титанового дорогоцінного каменю спочатку орієнтується, а потім вирізається на чотирикутну заготовку у формі колони, залишаючи припуск приблизно від 0,4 до 0,6 мм відповідно до розміру завершеного лазерного стрижня.

<2>Грубе та тонке шліфування колони: заготовка колони шліфується до тетрагонального або циліндричного поперечного перерізу за допомогою абразивів з карбіду кремнію або карбіду бору 120~180# на машині для грубого шліфування з похибкою конусності та відхилення від круглості ±0,01 мм.

<3> Обробка торцевої поверхні: титановий дорогоцінний камінь лазерна планка двох торцевих поверхонь послідовно обробляється W40, W20, W10 шліфувальною торцевою поверхнею карбіду бору на сталевому диску. У процесі шліфування слід звернути увагу на вимірювання вертикальності торця.

<4> Хіміко-механічне полірування: хіміко-механічне полірування — це процес полірування кристалів на полірувальній подушечці краплями попередньо приготовленого розчину хімічного травлення. Полірувальна деталь і полірувальна подушка для відносного руху та тертя, перебуваючи в дослідницькій суспензії, що містить хімічний травильний агент (званий полірувальною рідиною), щоб завершити полірування за допомогою.

<5> Кислотне травлення: стрижні титанових дорогоцінних каменів після полірування, як описано вище, поміщають у суміш H2SO4:H3PO4 = 3:1 (об’єм/об’єм) при температурі 100–400°C і протравлюють кислотою протягом 5 -30 хвилин. Мета полягає в тому, щоб видалити процес полірування на поверхні лазерної смуги, спричинений механічним пошкодженням під поверхнею, і видалити різноманітні плями, щоб отримати атомарний рівень гладкої та плоскої, цілісності решітки чистої поверхні. .

<6> ТЕРМІЧНА ОБРОБКА ПОВЕРХНІ: для подальшого усунення поверхневих навантажень і подряпин, що виникли внаслідок попереднього процесу, і отримання сплощеної поверхні на атомарному рівні, титановий стрижень дорогоцінного каменю після травлення кислотою промивали деіонізованою водою протягом 5 хвилин, і стрижень з титанового дорогоцінного каменю поміщали в середовище 1360±20°C при постійній температурі від 1 до 3 годин в атмосфері водню і піддавали термічній обробці поверхні.