SIPM نے سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​میٹرکس کمپوزٹس کی فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ میں پیش رفت کی

حال ہی میں، سٹیٹ کی لیبارٹری آف انٹینس فیلڈ لیزر فزکس، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹیکل پریسجن مشینری (SIPM)، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) کی ایک تحقیقی ٹیم شنگھائی انسٹی ٹیوٹ کے ماہر تعلیم شاو منگ ڈونگ کی ایک ٹیم کے تعاون سے۔ سلیکیٹس، CAS، وغیرہ نے SiC CMCs کے فیمٹوسیکنڈ لیزر فلیمینٹیشن پر مبنی سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​میٹرکس کمپوزٹ (SiC CMCs) کی فیمٹوسیکنڈ لیزر مشیننگ کی نگرانی کا طریقہ تجویز کیا ہے اور اس کا مظاہرہ کیا ہے۔ SiC CMC کی فیمٹوسیکنڈ لیزر فلیمینٹیشن پروسیسنگ اور فلیمینٹ انڈسڈ پلازما فلوروسینس کے ذریعے عمل کی نگرانی پر مبنی ایک طریقہ تجویز کیا گیا ہے اور اس کا مظاہرہ کیا گیا ہے۔ مطالعہ کے نتائج جرنل سی سی ٹی وی میں "SIC سیرامک ​​میٹرکس کمپوزٹ کے فیمٹوسیکنڈ لیزر فلیمینٹ ابلیٹڈ گرووز اور پلازما فلوروسینس کے ذریعے اس کی گروونگ مانیٹرنگ" کے طور پر شائع کیے گئے تھے۔ نتائج سیرامکس انٹرنیشنل میں "Femtosecond laser filament ablated grooves of SiC سیرامک ​​میٹرکس کمپوزٹ اور پلازما فلوروسینس کے ذریعے اس کی گروونگ مانیٹرنگ کے عنوان سے شائع کیے گئے تھے۔
سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​میٹرکس کمپوزٹ، تھرمل ساختی مواد کی ایک نئی نسل کے طور پر، کم کثافت، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اعلی طاقت، وغیرہ جیسے اہم فوائد رکھتے ہیں، اور اس وجہ سے ایرو اسپیس، نیوکلیئر پاور، قومی سطح پر استعمال کی بڑی صلاحیت رکھتے ہیں۔ دفاعی، ہائپرسونک نقل و حمل، وغیرہ۔ SiC CMC میٹریل ڈیوائسز کی اعلیٰ سختی اور انیسوٹروپک نوعیت نے مشینی عمل کے لیے اعلیٰ تقاضوں اور چیلنجوں کو پیش کیا ہے جیسے خمیدہ سطحوں اور گہرے سوراخوں کی درستگی مشینی وغیرہ۔ نتائج کا خلاصہ درج ذیل ہے۔ مشینی. روایتی مکینیکل، واٹر جیٹ، ای ڈی ایم، الٹراسونک اور دیگر پروسیسنگ ٹیکنالوجیز burrs، delamination، دراڑیں اور دیگر نقائص کا شکار ہیں، اور درست پروسیسنگ کا احساس کرنا مشکل ہے۔ الٹرا فاسٹ لیزر پروسیسنگ، "کولڈ پروسیسنگ" کے ایک نئے نظام کے طور پر، توقع کی جاتی ہے کہ وہ اعلیٰ درستگی اور حتیٰ کہ زیادہ صحت سے متعلق SiC CMC پروسیسنگ کی ضروریات کو پورا کرے گی۔
اس کام میں، محققین نے فیمٹوسیکنڈ لیزر ایئر فلیمینٹیشن کے ذریعے، جس کے نتیجے میں فلیمینٹ کی زیادہ شدت، طویل تعامل کی حد، ایس آئی سی سی ایم سی سطح میں فلیمینٹ کا استعمال کرتے ہوئے اعلی صحت سے متعلق نالی پروسیسنگ کو مکمل کیا، اور فلیمینٹ کی پوزیشن کا منظم مطالعہ کیا۔ لیزر پلس توانائی، سکیننگ کی رفتار اور فلیمینٹ کی چوڑائی کی سکیننگ نمبر پر عملدرآمد نالی کی چوڑائی، گہرائی، گرمی سے متاثرہ زون، اندرونی دیوار کے جھکاؤ کا زاویہ اور دیگر پیرامیٹرز۔ لائٹ فلیمینٹ کی طویل تعامل کی حد خصوصیت خمیدہ سطحوں اور گہرے سوراخوں کی انتہائی فاسٹ لیزر درستگی مشینی کے لیے ایک نیا طریقہ فراہم کرتی ہے۔ یہ مطالعہ حقیقی وقت میں SiC CMC کی آپٹیکل فلیمینٹ پروسیسنگ سے پیدا ہونے والے پلازما فلوروسینس کو جمع اور تجزیہ کرکے آپٹیکل فلیمینٹ کے ذریعے SiC CMC پروسیسنگ کے عمل کے لیے نگرانی کا طریقہ تجویز کرتا ہے اور اس کا مظاہرہ کرتا ہے، جیسے کہ سلکان ایٹموں کا 390.55 nm فلوروسینس۔ اور 2)۔ یہ پایا گیا ہے کہ سلیکون ایٹموں کی 390.55 nm فلوروسینس اسپیکٹرل لائن کی شدت کا تغیر مختلف پروسیسنگ پیرامیٹر کے حالات کے تحت SiC CMC سطح کے مواد کو ہٹانے کا براہ راست جواب دیتا ہے، جو SiC کی فوٹو فیلامنٹ پروسیسنگ کے عمل کو سمجھنے، نگرانی اور بہتر بنانے میں مددگار ہے۔ سی ایم سی
اس کام کو چین کے قومی کلیدی تحقیق اور ترقی کے پروگرام، چائنا کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن، چینی اکیڈمی آف سائنسز کے بین الاقوامی تعاون کے کلیدی پروجیکٹ، شنگھائی میونسپلٹی کے سائنس اور ٹیکنالوجی پروجیکٹ، اور شنگھائی کے پروجیکٹ نے تعاون کیا۔ سائنسی اور تکنیکی کامیابیوں کی تبدیلی اور صنعتی کاری۔

تصویر 1 (a) آپٹیکل فلیمینٹ کے ذریعے پروسیس شدہ V-grove کا اسکیمیٹک ڈایاگرام، (b) اور (c) بالترتیب آپٹیکل فلیمینٹ کے ذریعے پروسیس شدہ V-grove کی ٹاپ ویو کی تصاویر اور کراس سیکشنل مورفولوجی، (d) پس منظر کی تصاویر آپٹیکل فلیمینٹ کا فلوروسینس، اور (e) اور (f) اصل سپیکٹرا اور سپیکٹرا جس میں پلازما فلوروسینس کے تسلسل کے اسپیکٹرل بیک گراؤنڈ کو ہٹایا جاتا ہے جو بالترتیب SiC CMC کے ساتھ آپٹیکل فلیمینٹ کے تعامل سے ہوتا ہے۔

تصویر 2 (a) مختلف لیزر توانائیوں پر روشنی کے تنت کے ذریعے پروسیس شدہ SiC CMC گرووز کی مورفولوجی، (b) 2.4 mJ پر نالی کے کراس سیکشن کی گہرائی کے پروفائل کے کونٹور کروز، (c) نالی کی چوڑائی، گہرائی، گرمی سے متاثرہ زون، اور لیزر انرجی کے ساتھ اندرونی دیوار کا جھکاؤ کا زاویہ، اور (d) لیزر انرجی کے ساتھ پلازما فلوروسینس کی شدت کا تغیر۔