एसआईपीएम ने पॉलिशिंग दक्षता अनुसंधान को बढ़ाने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड सतह के फेमटोसेकंड लेजर संशोधन में प्रगति की है

हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल प्रिसिजन मशीनरी, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के प्रिसिजन ऑप्टिकल मैन्युफैक्चरिंग एंड टेस्टिंग सेंटर लेबोरेटरी में वेई चाओयांग की टीम ने पॉलिशिंग दक्षता में सुधार के लिए सिलिकॉन कार्बाइड सतहों के फेमटोसेकंड लेजर संशोधन के अध्ययन में प्रगति की है। यह पाया गया है कि फेमटोसेकंड लेजर द्वारा सी पाउडर के साथ पूर्व-लेपित आरबी-एसआईसी की सतह संशोधन 55.46 एन की बॉन्डिंग ताकत के साथ एक सतह संशोधन परत प्राप्त कर सकता है। पॉलिशिंग दक्षता में सुधार के लिए सतह संशोधन परत को फेमटोसेकंड लेजर द्वारा भी संशोधित किया जा सकता है . 4.45 एनएम की सतह खुरदरापन वर्ग के साथ एक ऑप्टिकल सतह प्राप्त करने के लिए संशोधित आरबी-एसआईसी सतह को केवल 4.5 घंटे के लिए पॉलिश किया जा सकता है, जो प्रत्यक्ष पॉलिशिंग की तुलना में तीन गुना अधिक कुशल है। परिणाम आरबी-एसआईसी की सतह संशोधन विधि का विस्तार करते हैं, और लेजर की नियंत्रणीयता और विधि की सादगी जटिल आकृति के साथ आरबी-एसआईसी की सतह संशोधन के लिए उपयोग करना संभव बनाती है। संबंधित परिणाम एप्लाइड सरफेस साइंस में प्रकाशित किए गए थे।

आरबी-एसआईसी, उत्कृष्ट गुणों वाले सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के रूप में, हल्के और बड़े टेलीस्कोप ऑप्टिकल घटकों के लिए सबसे उत्कृष्ट और व्यवहार्य सामग्रियों में से एक बन गया है, खासकर बड़े आकार और जटिल आकार के दर्पणों के लिए। हालाँकि, RB-SiC, एक विशिष्ट उच्च-कठोरता, जटिल-चरण सामग्री के रूप में, जब तरल Si सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान C के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है, तो रिक्त स्थान में 15% -30% अवशिष्ट सिलिकॉन शेष रहता है। और इन दोनों सामग्रियों के पॉलिशिंग गुणों में अंतर सतह परिशुद्धता पॉलिशिंग प्रक्रिया के दौरान SiC चरण और Si चरण घटकों के जंक्शन पर सूक्ष्म चरण बनाएगा, जो विवर्तन के लिए प्रवण है, और उच्च गुणवत्ता वाली पॉलिश सतहों को प्राप्त करने के लिए अनुकूल नहीं है। , और बाद की पॉलिशिंग के लिए एक बड़ी चुनौती पेश करता है।

उपरोक्त समस्याओं का समाधान करने के लिए, अध्ययन एक फेमटोसेकंड लेजर सतह संशोधन प्रीट्रीटमेंट विधि का प्रस्ताव करता है, जो सिलिकॉन पाउडर के साथ पूर्व-लेपित आरबी-एसआईसी सतह को संशोधित करने के लिए एक फेमटोसेकंड लेजर का उपयोग करता है, जो न केवल अंतर के कारण सतह के बिखरने की समस्या को हल करता है। दो चरणों का पॉलिशिंग प्रदर्शन प्रभावी ढंग से पॉलिशिंग की कठिनाई को कम करता है और आरबी-एसआईसी सब्सट्रेट की पॉलिशिंग दक्षता में सुधार करता है। नतीजे बताते हैं कि आरबी-एसआईसी सतह पर पूर्व-लेपित सी पाउडर को फेमटोसेकंड लेजर की कार्रवाई के तहत ऑक्सीकरण किया जाता है, और ऑक्सीकरण धीरे-धीरे इंटरफ़ेस में गहराई से प्रवेश करता है, संशोधित परत आरबी-एसआईसी सब्सट्रेट के साथ एक बंधन बनाती है। ऑक्सीकरण गहराई को समायोजित करने के लिए लेजर स्कैनिंग मापदंडों को अनुकूलित करके, 55.46 एन की बंधन शक्ति के साथ एक उच्च गुणवत्ता वाली संशोधित परत प्राप्त की गई थी। आरबी-एसआईसी सब्सट्रेट की तुलना में संशोधित परत को पॉलिश करना आसान है, जिससे पहले से इलाज किए गए आरबी-एसआईसी की सतह की खुरदरापन को पॉलिशिंग के कुछ ही घंटों में वर्ग 4.5 एनएम तक कम किया जा सकता है, जो तुलना में तीन गुना से अधिक कुशल है। RB-SiC सब्सट्रेट की अपघर्षक पॉलिशिंग। इसके अलावा, विधि के सरल संचालन और आरबी-एसआईसी सब्सट्रेट की सतह प्रोफ़ाइल पर कम आवश्यकताओं को अधिक जटिल आरबी-एसआईसी सतहों पर लागू किया जा सकता है और पॉलिशिंग दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है।