حال ہی میں، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹیکل مشینری (SIOM) کے انفراریڈ آپٹیکل میٹریلز ریسرچ سنٹر، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) نے لیزر الیومینیشن کے لیے شفاف سیرامکس کی 3D پرنٹنگ کی تحقیق میں پیش رفت کی ہے - کام نے 3D پرنٹنگ کا احساس کیا ہے۔ ڈیجیٹل لائٹ پروسیسنگ پرنٹنگ (DLP) کے ذریعے لیزر الیومینیشن کے لیے شفاف سیرامکس، جو روایتی سیرامک مولڈنگ کے عمل کی حدود کو توڑتا ہے۔ نتائج جرنل "Ceramics International" (Ceramics International) میں شائع ہوئے۔
ایل ای ڈی لائٹنگ میں توانائی کی بچت، کم آلودگی، اعلی کارکردگی اور طویل زندگی کے فوائد ہیں، لیکن ایک خاص کرنٹ سے تجاوز کرنے کے بعد کارکردگی کم ہو جائے گی۔ لیزر لائٹنگ سسٹمز زیادہ بجلی کی کثافت پر اعلی آؤٹ پٹ افادیت (ایل ای ڈی سے 100-1000 گنا) حاصل کرنے کے قابل ہیں، جس سے لیزر سے چلنے والے لائٹنگ سسٹم مستقبل کی ٹھوس ریاست کی روشنی کے لیے فوائد فراہم کرنے کی اجازت دیتے ہیں، جیسے کہ اعلی چمک، کمپیکٹ سائز اور دشاتمک روشنی. تاہم، اس نظام کے آپٹیکل ڈھانچے کے لیے لیزر سے چلنے والے سالڈ اسٹیٹ لائٹنگ ڈیوائسز بہت پیچیدہ ہیں، اور 3D پرنٹنگ ایک طاقتور حل بن جاتی ہے۔
(a) DLP 3D پرنٹ شدہ شفاف سیرامک خالی جگہوں کی اسکیمیٹک؛ پرنٹ شدہ LuAG کی تصویریں: سیرامک خالی جگہیں: (b) شہد کا کام، (c) کم سے کم سطح، (d) سپرہیمسفیئر، اور (ای) مختلف سائز کے سپرہیمسفیئر۔ (f) 3D پرنٹ شدہ LTC کے sintering کے عمل کی اسکیمیٹک؛ (g) لیزر الیومینیشن ڈیوائس؛ (h) پالش شدہ 3D پرنٹ شدہ LTC دن کی روشنی میں "SIOM" حروف پر رکھا گیا ہے۔ (i) روشنی کی ترسیل کا سپیکٹرا؛ اور (j) sintered super-hemispherical 3D پرنٹ شدہ LTC ایک LD لائٹنگ چپ میں لپٹا ہوا ہے۔
ڈی ایل پی ایک فوٹو پولیمرائزیشن ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی ہے جو پیچیدہ شکلوں والی اشیاء بنانے کے لیے سیاہی کی تہہ کو تہہ تک ٹھیک کرنے کے لیے ڈیجیٹل پروجیکٹر کا استعمال کرتی ہے۔ یہ ایک ہی وقت میں پوری پرت کو ٹھیک کر سکتا ہے، اس طرح تیزی سے پیداوار کو قابل بناتا ہے۔ یہ ہائی ریزولوشن پرنٹنگ کو بھی سپورٹ کرتا ہے، جس سے پیچیدہ اور تفصیلی اشیاء کی تخلیق کی جا سکتی ہے۔
لیزر سے چلنے والے SSL کے لیے شفاف سیرامکس کی 3D پرنٹنگ کو پہلے دریافت نہیں کیا گیا تھا۔ اس تحقیق میں، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ میکینکس (SIOM) کے محققین نے DLP کے لیے روشنی کو صاف کرنے والی سیرامک سیاہی تیار کی ہے تاکہ لیزر سے چلنے والے روشن سیریم سے چلنے والے لیوٹیم-ایلومینیم گارنیٹ (LuAG:Ce) روشنی خارج کرنے والے شفاف سیرامک اجزاء کی تعمیر کے لیے اعلی پرنٹنگ ریزولوشن کے ساتھ۔ DLP پرنٹنگ کے لیے سیاہی میں 50 vol% تک کا ٹھوس مواد اور بہترین قینچ پتلا کرنے کی خصوصیات ہیں۔ مطالعہ نے سیرامک پاؤڈروں کے ذریعہ UV روشنی کے بکھرنے کی وجہ سے زیادہ کیورنگ چوڑائی کے اثر کو کم کرنے کے لئے DLP سیاہی میں چمکیلی رنگوں کو متعارف کرایا۔ مزید برآں، محققین نے کم کرنے کے عمل کے بعد پہلے سے سنٹرنگ کا مرحلہ شامل کرکے خام خالی جگہوں کی طاقت کو مزید بڑھایا، ایک معاون دو قدمی سنٹرنگ طریقہ - 3D پرنٹ شدہ سیرامک اجزاء 96.4٪ کی مکمل رشتہ دار کثافت پر sintered اور شاندار نمائش کی۔ روشنی کی ترسیل (~40%)۔
حتمی تجربہ ظاہر کرتا ہے کہ مفت جیومیٹری ڈیزائن اور ہائی لیزر فلوئنس تھریشولڈ کے ساتھ LuAG:Ce LTCs 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا اطلاق ہائی پاور لیزر سے چلنے والی روشنی کے لیے زیادہ موثر اور قابل اعتماد حل فراہم کرتا ہے۔
