.
Пикосекундын түвшний лазер тэмдэглэгээний машинуудын өндөр нарийвчлалтай боловсруулалтын хувилбаруудад суурь нь тоног төхөөрөмжийн гол тулгуур бүрэлдэхүүн хэсэг болох материалын сонголт нь боловсруулалтын нарийвчлалын тогтвортой байдлыг шууд тодорхойлдог. Боржин ба цутгамал төмөр нь үндсэн үйлдвэрлэлийн хоёр нийтлэг материал юм. Энэ нийтлэл нь физик шинж чанар, нарийвчлалын бууралтын зарчим, хэрэглээний практик өгөгдөл зэрэг үзүүлэлтүүдийн харьцуулалтыг хийж, тоног төхөөрөмжийг шинэчлэх шинжлэх ухааны үндэслэлийг бий болгоно. .
I. Материалын өмчийн ялгаа: Нарийвчлалын гүйцэтгэлийн үндсэн логик
Боржин чулуу нь дотроо кварц, хээрийн жонш зэрэг эрдсүүдийн нягт талстжилтаас үүссэн байгалийн магмын чулуулаг юм. Энэ нь өтгөн бүтэцтэй, өндөр хатуулагтай байдаг. Түүний нягт нь ихэвчлэн 2.7-аас 3.1г/см³ хооронд байдаг ба дулааны тэлэлтийн коэффициент нь маш бага буюу ойролцоогоор (4-8) ×10⁻⁶/℃ бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн нарийвчлалд температурын өөрчлөлтийн нөлөөллийг үр дүнтэй эсэргүүцэж чаддаг. Нэмж дурдахад, боржингийн өвөрмөц бичил бүтэц нь түүнийг чийгшүүлэх маш сайн гүйцэтгэлтэй бөгөөд гадны чичиргээний энергийг хурдан шингээж, боловсруулалтын нарийвчлалд чичиргээний хөндлөнгийн оролцоог багасгах боломжийг олгодог. .
Уламжлалт үйлдвэрлэлийн материал болох цутгамал төмөр нь ойролцоогоор 7.86 г/см³ нягттай, шахалтын бат бэх харьцангуй өндөр боловч халуун байдаг.
Өргөтгөх тоо (ойролцоогоор 12×10⁻⁶/℃) нь боржингийнхоос 1.5-3 дахин их байна. Түүгээр ч зогсохгүй цутгамал төмрийн дотор ширхэгтэй бал чулуун бүтэц байдаг. Удаан хугацааны ашиглалтын явцад эдгээр бүтэц нь стрессийн концентрацийг үүсгэж, материалын тогтвортой байдалд нөлөөлж, улмаар нарийвчлал буурахад хүргэдэг. .
II. Пикосекундын түвшний боловсруулалт дахь нарийвчлалыг бууруулах механизм
Пикосекундын түвшний лазер боловсруулалт нь байгаль орчны тогтвортой байдалд маш өндөр шаардлага тавьдаг. Суурийн материалын бага зэргийн хэв гажилт нь боловсруулалтын үр дүнд нэмэгдэх болно. Температурын хэлбэлзэл, тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны улмаас үүссэн чичиргээ, удаан хугацааны ачааллын үед ядрах зэрэг нь нарийвчлалыг бууруулахад хүргэдэг гол хүчин зүйлүүд юм. .
Температур өөрчлөгдөхөд дулааны тэлэлтийн коэффициент бага тул боржингийн хэмжээ бага зэрэг өөрчлөгддөг. Цутгамал төмрийн харьцангуй том дулааны тэлэлтийн коэффициент нь суурь нь энгийн нүдээр илрүүлэхэд хэцүү хэв гажилтанд ороход хүргэдэг. Энэ хэв гажилт нь лазерын оптик замын тогтвортой байдалд шууд нөлөөлж, тэмдэглэгээний байрлалыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Чичиргээний хувьд боржингийн өндөр чийгшүүлэгч шинж чанар нь 100 Гц чичиргээг 0.12 секундын дотор сулруулж чаддаг бол цутгамал төмрийн хувьд 0.9 секунд шаардлагатай. Өндөр давтамжийн чичиргээний нөхцөлд цутгамал төмрийн суурьтай тоног төхөөрөмжийн боловсруулалтын нарийвчлал нь хэлбэлзэлд илүү өртөмтгий байдаг. .
Iii. Нарийвчлалын бууралтын өгөгдлийн харьцуулалт
Мэргэжлийн байгууллагуудын туршилтын дагуу 8 цагийн турш пикосекунд лазер тэмдэглэгээ хийх явцад боржин чулуун суурьтай тоног төхөөрөмжийн XY тэнхлэгийн байршлын нарийвчлалын сулрал нь ±0.5μm дотор байна. Цутгамал төмрийн суурь төхөөрөмжийн нарийвчлалын сулрал нь ±3μm хүрч, мэдэгдэхүйц ялгаатай байна. 5℃ температурын өөрчлөлттэй загварчилсан орчинд боржин чулуун суурийн төхөөрөмжийн дулааны хэв гажилтын алдаа ердөө + 0.8μm байхад цутгамал төмрийн суурь төхөөрөмжийнх нь +12μm хүртэл өндөр байдаг. .
Цаашилбал, урт хугацааны ашиглалтын үүднээс авч үзвэл боржин чулуун суурийн буруу үнэлгээ ердөө 0.03% байхад цутгамал төмрийн суурийн буруу үнэлгээний түвшин бүтцийн тогтвортой байдлын асуудлаас болж 0.5% хүртэл өндөр байна. Эдгээр өгөгдөл нь пикосекундын түвшний боловсруулалтын өндөр нарийвчлалын шаардлагын дор боржин чулуун суурийн тогтвортой байдлын давуу тал нь чухал болохыг бүрэн харуулж байна. .
Iv. Шинэчлэх зөвлөмж, практик програмууд
Боловсруулалтын дээд зэргийн нарийвчлалыг эрэлхийлдэг аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд цутгамал төмрийн суурийг боржин чулуун суурь болгон шинэчлэх нь тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулах үр дүнтэй арга юм. Шинэчлэх явцад гадаргуугийн тэгш байдал нь дизайны шаардлагад нийцэхийн тулд боржингийн суурийн боловсруулалтын нарийвчлалд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Үүний зэрэгцээ агаарын флотацийн чичиргээ тусгаарлах систем зэрэг туслах төхөөрөмжүүдтэй хослуулан төхөөрөмжийн чичиргээний эсрэг ажиллагааг улам оновчтой болгох боломжтой. .
Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч чип үйлдвэрлэх, нарийн оптик эд анги боловсруулах зэрэг салбарт боржин чулуун суурьтай лазер тэмдэглэгээний машиныг өргөнөөр нэвтрүүлж, бүтээгдэхүүний гарц, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг үр дүнтэй нэмэгдүүлж байна. Жишээлбэл, тодорхой нэг оптик эд анги үйлдвэрлэгч цутгамал төмрийн үндсэн тоног төхөөрөмжийг шинэчилсний дараа бүтээгдэхүүний нарийвчлалын түвшин 82% -иас 97% хүртэл нэмэгдэж, үйлдвэрлэлийн үр ашиг мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. .
Эцэст нь хэлэхэд, пикосекундын түвшний лазер тэмдэглэгээний машины суурь шинэчлэлтийн хувьд боржин чулуу нь гайхалтай дулааны тогтвортой байдал, өндөр чийгшүүлэгч гүйцэтгэл, урт хугацааны нарийвчлалыг хадгалах чадвараараа цутгамал төмрөөс илүү тохиромжтой сонголт болжээ. Тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг иж бүрэн сайжруулахын тулд аж ахуйн нэгжүүд өөрсдийн боловсруулалтын шаардлага, төсөвт үндэслэн үндсэн материалыг үндэслэлтэй сонгох боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2025-05-19