ଲେଜର ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରେ ଅନେକ ଭୌତିକ ଘଟଣା ଏବଂ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପରବର୍ତ୍ତୀ ତିନୋଟି ଲେଖାରେ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସହିତ ଜଡିତ ତିନୋଟି ପ୍ରମୁଖ ଭୌତିକ ଘଟଣା ବିଷୟରେ ପରିଚୟ କରାଯିବ ଯାହା ଦ୍ଵାରା ସହକର୍ମୀମାନଙ୍କୁ ଏହାର ସ୍ପଷ୍ଟ ବୁଝାମଣା ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇପାରିବ।ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା: ଲେଜର ଅବଶୋଷଣ ହାର ଏବଂ ଅବସ୍ଥା, ପ୍ଲାଜମା ଏବଂ କୀହୋଲ ପ୍ରଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନରେ ବିଭକ୍ତ। ଏଥର, ଆମେ ଲେଜର ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀର ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଅବଶୋଷଣ ହାର ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କକୁ ଅପଡେଟ୍ କରିବୁ।
ଲେଜର ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ପଦାର୍ଥର ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ
ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀର ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ମୁଖ୍ୟତଃ ଫଟୋଥର୍ମାଲ୍ ପ୍ରଭାବର ତାପଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ। ଯେତେବେଳେ ଲେଜର ବିକିରଣ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ, ସେତେବେଳେ ବିଭିନ୍ନ ଶକ୍ତି ଘନତାରେ ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିଭିନ୍ନ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟିବ। ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି, ତରଳିବା, ବାଷ୍ପୀକରଣ, କୀହୋଲ୍ ଗଠନ ଏବଂ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଉତ୍ପାଦନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରର ଭୌତିକ ସ୍ଥିତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଲେଜରର ସାମଗ୍ରୀର ଅବଶୋଷଣକୁ ବହୁଳ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଶକ୍ତି ଘନତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀର ଅବସ୍ଥାରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ:
ଯେତେବେଳେଲେଜର ଶକ୍ତିଘନତା କମ୍ (<10 ^ 4w/cm ^ 2) ଏବଂ ବିକିରଣ ସମୟ କମ୍, ଧାତୁ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ ଲେଜର ଶକ୍ତି କେବଳ ସାମଗ୍ରୀର ତାପମାତ୍ରାକୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ଭିତରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରେ, କିନ୍ତୁ କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ। ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଅଂଶ ଆନିଲିଂ ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ କଠିନକରଣ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଉପକରଣ, ଗିଅର ଏବଂ ବିୟରିଂ ସର୍ବାଧିକ;
ଲେଜର ଶକ୍ତି ଘନତା (୧୦ ^ ୪-୧୦ ^ ୬w/ସେମି ^ ୨) ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ବିକିରଣ ସମୟ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠ ଧୀରେ ଧୀରେ ତରଳିଯାଏ। ଇନପୁଟ୍ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ତରଳ-କଠିନ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଧୀରେ ଧୀରେ ସାମଗ୍ରୀର ଗଭୀର ଅଂଶ ଆଡକୁ ଗତି କରେ। ଏହି ଭୌତିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମୁଖ୍ୟତଃ ପୃଷ୍ଠକୁ ତରଳାଇବା, ମିଶ୍ରଣ, ଆଲିଙ୍ଗନ ଏବଂ ଧାତୁର ତାପଜ ପରିବାହୀତା ୱେଲ୍ଡିଂ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ଶକ୍ତି ଘନତା (>୧୦ ^ ୬w/ସେମି ^ ୨) ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି କରି ଏବଂ ଲେଜର କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରି, ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ କେବଳ ତରଳିଯାଏ ନାହିଁ ବରଂ ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୁଏ, ଏବଂ ବାଷ୍ପୀକୃତ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ ନିକଟରେ ଏକତ୍ରିତ ହୁଏ ଏବଂ ଦୁର୍ବଳ ଭାବରେ ଆୟନୀକରଣ ହୋଇ ଏକ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଗଠନ କରେ। ଏହି ପତଳା ପ୍ଲାଜ୍ମା ସାମଗ୍ରୀକୁ ଲେଜର ଶୋଷଣ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ; ବାଷ୍ପୀକରଣ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣର ଚାପରେ, ତରଳ ପୃଷ୍ଠ ବିକୃତ ହୋଇ ଗାତ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ସାଧାରଣତଃ ୦.୫ ମିମି ମଧ୍ୟରେ ମାଇକ୍ରୋ ସଂଯୋଗଗୁଡ଼ିକର ସ୍ପ୍ଲାଇସିଂ ତାପଜ ବାହକତା ୱେଲ୍ଡିଂରେ।
ଶକ୍ତି ଘନତା (>୧୦ ^ ୭w/ସେମି ^ ୨)କୁ ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି କରି ଏବଂ ବିକିରଣ ସମୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରି, ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବାଷ୍ପୀକରଣ ସହ୍ୟ କରେ, ଉଚ୍ଚ ଆୟନାଇଜେସନ ଡିଗ୍ରୀ ସହିତ ଏକ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଗଠନ କରେ। ଏହି ଘନ ପ୍ଲାଜ୍ମାର ଲେଜର ଉପରେ ଏକ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଭାବ ଥାଏ, ଯାହା ଲେଜର ଘଟଣାର ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ଶକ୍ତି ଘନତାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ସେହି ସମୟରେ, ଏକ ବଡ଼ ବାଷ୍ପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ବଳ ଅଧୀନରେ, ତରଳିଥିବା ଧାତୁ ଭିତରେ ଛୋଟ ଛୋଟ ଗାତ, ଯାହାକୁ ସାଧାରଣତଃ କୀହୋଲ୍ କୁହାଯାଏ, ଗଠିତ ହୁଏ। କୀହୋଲ୍ର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ଲେଜରକୁ ଶୋଷଣ କରିବା ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ, ଏବଂ ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ଲେଜର ଗଭୀର ଫ୍ୟୁଜନ୍ ୱେଲ୍ଡିଂ, କଟିଂ ଏବଂ ଡ୍ରିଲିଂ, ପ୍ରଭାବ କଠିନ କରିବା ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
ବିଭିନ୍ନ ପରିସ୍ଥିତିରେ, ବିଭିନ୍ନ ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଲେଜର ବିକିରଣର ଭିନ୍ନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରିବ।
ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ ଦୃଷ୍ଟିରୁ, ସାମଗ୍ରୀର ବାଷ୍ପୀକରଣ ଏକ ସୀମା। ଯେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀ କଠିନ କିମ୍ବା ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବାଷ୍ପୀକରଣ ହୁଏ ନାହିଁ, ସେତେବେଳେ ଏହାର ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ କେବଳ ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଧୀରେ ଧୀରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ; ଥରେ ସାମଗ୍ରୀ ବାଷ୍ପୀକରଣ ହୋଇ ପ୍ଲାଜମା ଏବଂ କୀହୋଲ୍ ଗଠନ କରେ, ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ ହଠାତ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ।
ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ସମୟରେ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠରେ ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ ହାର ଲେଜର ଶକ୍ତି ଘନତା ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ଯେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀ ତରଳି ନଥାଏ, ଲେଜର ପ୍ରତି ସାମଗ୍ରୀର ଅବଶୋଷଣ ହାର ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଧୀରେ ଧୀରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଯେତେବେଳେ ଶକ୍ତି ଘନତା (10 ^ 6w/cm ^ 2) ରୁ ଅଧିକ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀଟି ଜୋରରେ ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୋଇ ଏକ କୀହୋଲ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଲେଜର ବହୁବିଧ ପ୍ରତିଫଳନ ଏବଂ ଅବଶୋଷଣ ପାଇଁ କୀହୋଲ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଲେଜର ପ୍ରତି ସାମଗ୍ରୀର ଅବଶୋଷଣ ହାରରେ ଏକ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ବୃଦ୍ଧି ଘଟେ ଏବଂ ତରଳିବା ଗଭୀରତାରେ ଏକ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ବୃଦ୍ଧି ଘଟେ।
ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ - ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ
ଉପରୋକ୍ତ ଚିତ୍ରଟି କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରତିଫଳନ, ଅବଶୋଷଣ ଏବଂ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ବକ୍ର ଦର୍ଶାଉଛି। ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଶୋଷଣ ହାର ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ ପ୍ରତିଫଳନ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଅଧିକାଂଶ ଧାତୁ 10.6um (CO2) ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଆଲୋକକୁ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ପ୍ରତିଫଳିତ କରନ୍ତି ଯେତେବେଳେ 1.06um (1060nm) ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଆଲୋକକୁ ଦୁର୍ବଳ ଭାବରେ ପ୍ରତିଫଳିତ କରନ୍ତି। ନୀଳ ଏବଂ ସବୁଜ ଆଲୋକ ପରି କ୍ଷୁଦ୍ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଲେଜର ପାଇଁ ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀର ଶୋଷଣ ହାର ଅଧିକ ଥାଏ।
ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ - ସାମଗ୍ରୀ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଲେଜର ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱ
ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ଆଲୁମିନିୟମ ମିଶ୍ରଧାତୁକୁ ନେଇ, ଯେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀ କଠିନ ହୋଇଥାଏ, ଲେଜର ଅବଶୋଷଣ ହାର ପ୍ରାୟ 5-7%, ତରଳ ଅବଶୋଷଣ ହାର 25-35% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ କୀହୋଲ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ଏହା 90% ରୁ ଅଧିକ ପହଞ୍ଚିପାରେ।
ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଲେଜରରେ ସାମଗ୍ରୀର ଶୋଷଣ ହାର ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀର ଶୋଷଣ ହାର ବହୁତ କମ୍। ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା ତରଳିବା ବିନ୍ଦୁ ପାଖରେ ପହଞ୍ଚିଯାଏ, ଏହାର ଶୋଷଣ ହାର 40% ~ 60% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ। ଯଦି ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ ନିକଟରେ ଥାଏ, ତେବେ ଏହାର ଶୋଷଣ ହାର 90% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ।
ଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ଲେଜରର ଅବଶୋଷଣ - ପୃଷ୍ଠ ଅବସ୍ଥା
ପାରମ୍ପରିକ ଅବଶୋଷଣ ହାର ଏକ ମସୃଣ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ବ୍ୟବହାର କରି ମାପ କରାଯାଏ, କିନ୍ତୁ ଲେଜର ଗରମ କରିବାର ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗରେ, ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନ ଯୋଗୁଁ ମିଥ୍ୟା ସୋଲଡରିଂକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ସାଧାରଣତଃ କିଛି ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନ ସାମଗ୍ରୀ (ଆଲୁମିନିୟମ, ତମ୍ବା) ର ଅବଶୋଷଣ ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଆବଶ୍ୟକ;
ନିମ୍ନଲିଖିତ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ:
1. ଲେଜରର ପ୍ରତିଫଳନକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରାକ୍-ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଗ୍ରହଣ କରିବା: ପ୍ରୋଟୋଟାଇପ୍ ଅକ୍ସିଡେସନ, ବାଲୁକା ବ୍ଲାଷ୍ଟିଂ, ଲେଜର ସଫା କରିବା, ନିକେଲ ପ୍ଲେଟିଂ, ଟିନ୍ ପ୍ଲେଟିଂ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଆବରଣ, ଇତ୍ୟାଦି ସମସ୍ତ ଲେଜରର ସାମଗ୍ରୀର ଅବଶୋଷଣ ହାରକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ;
ମୂଳ ହେଉଛି ସାମଗ୍ରୀ ପୃଷ୍ଠର ଖରସତା ବୃଦ୍ଧି କରିବା (ଯାହା ବହୁବିଧ ଲେଜର ପ୍ରତିଫଳନ ଏବଂ ଅବଶୋଷଣ ପାଇଁ ସହାୟକ), ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଅବଶୋଷଣ ହାର ସହିତ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା। ଲେଜର ଶକ୍ତିକୁ ଅବଶୋଷଣ କରି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଅବଶୋଷଣ ହାର ସାମଗ୍ରୀ ମାଧ୍ୟମରେ ଏହାକୁ ତରଳି ଏବଂ ବାଷ୍ପିତିକରଣ କରି, ଲେଜର ତାପକୁ ସାମଗ୍ରୀ ଅବଶୋଷଣ ହାରକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନ ଘଟଣା ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟ ଭର୍ଚୁଆଲ୍ ୱେଲ୍ଡିଂକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ମୂଳ ସାମଗ୍ରୀକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ନଭେମ୍ବର-୨୩-୨୦୨୩
