ليزر مواد جو رابطو - ڪي هول اثر

ڪي هولز جي ٺهڻ ۽ ترقي:

ڪي هول جي تعريف: جڏهن تابڪاري جي شعاع 10 ^ 6W/cm ^ 2 کان وڌيڪ هوندي آهي، ته مواد جي مٿاڇري ليزر جي عمل هيٺ ڳري ويندي آهي ۽ بخارات بڻجي ويندي آهي. جڏهن بخارات جي رفتار ڪافي وڏي هوندي آهي، ته پيدا ٿيندڙ بخارات جي ريڪوئل دٻاءُ مائع ڌاتو جي مٿاڇري جي تڪرار ۽ مائع ڪشش ثقل کي ختم ڪرڻ لاءِ ڪافي هوندو آهي، جنهن ڪري ڪجهه مائع ڌاتو کي هٽائي ڇڏيندو آهي، جنهن جي ڪري پگھريل تلاءُ جوش واري علائقي ۾ ٻڏي ويندو آهي ۽ ننڍا کڏا ٺاهيندو آهي؛ روشني جو شعاع سڌو سنئون ننڍي کڏ جي تري تي ڪم ڪندو آهي، جنهن جي ڪري ڌاتو وڌيڪ ڳرندو ۽ گيس ٿيندو آهي. تيز دٻاءُ واري ٻاڦ کڏ جي تري ۾ مائع ڌاتو کي پگھريل تلاءَ جي دائري ڏانهن وهڻ تي مجبور ڪندي رهي ٿي، جنهن سان ننڍي سوراخ کي وڌيڪ گہرو ڪيو ويندو آهي. اهو عمل جاري رهندو آهي، آخرڪار مائع ڌاتو ۾ هڪ ڪي هول جهڙو سوراخ ٺاهيندو آهي. جڏهن ننڍي سوراخ ۾ ليزر شعاع ذريعي پيدا ٿيندڙ ڌاتو بخارات جو دٻاءُ مائع ڌاتو جي مٿاڇري جي تڪرار ۽ ڪشش ثقل سان توازن تائين پهچي ويندو آهي، ته ننڍو سوراخ وڌيڪ گہرا نه ٿيندو آهي ۽ هڪ مستحڪم ننڍڙو سوراخ ٺاهيندو آهي، جنهن کي "ننڍو سوراخ اثر" سڏيو ويندو آهي.

جيئن ليزر بيم ورڪ پيس جي نسبت سان حرڪت ڪري ٿو، ننڍڙو سوراخ ٿورو پوئتي مڙيل اڳيان ۽ پوئتي تي هڪ واضح طور تي مائل الٽي ٽڪنڊو ڏيکاري ٿو. ننڍي سوراخ جو اڳيون ڪنارو ليزر جو عمل علائقو آهي، جنهن ۾ تيز گرمي پد ۽ تيز بخارات جو دٻاءُ آهي، جڏهن ته پوئين ڪنڊ سان گرمي پد نسبتاً گهٽ آهي ۽ بخارات جو دٻاءُ ننڍو آهي. هن دٻاءُ ۽ گرمي پد جي فرق هيٺ، پگھريل مائع ننڍي سوراخ جي چوڌاري اڳيان کان پوئين ڇيڙي تائين وهندو آهي، ننڍي سوراخ جي پوئين ڇيڙي تي هڪ وورٽيڪس ٺاهيندو آهي، ۽ آخرڪار پوئين ڪنڊ تي مضبوط ٿيندو آهي. ليزر سموليشن ۽ حقيقي ويلڊنگ ذريعي حاصل ڪيل ڪي هول جي متحرڪ حالت مٿي ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي، ننڍڙن سوراخن جي مورفولوجي ۽ مختلف رفتارن تي سفر دوران پگھريل مائع جي چوڌاري وهڪري.

ننڍڙن سوراخن جي موجودگي جي ڪري، ليزر بيم توانائي مواد جي اندروني حصي ۾ داخل ٿئي ٿي، جيڪا هن گهري ۽ تنگ ويلڊ سيم کي ٺاهيندي آهي. ليزر ڊيپ پينٽريٽ ويلڊ سيم جي عام ڪراس-سيڪشنل مورفولوجي مٿي ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. ويلڊ سيم جي پينٽريٽ ڊيپٿ ڪي هول جي کوٽائي جي ويجهو آهي (صحيح طور تي، ميٽالوگرافڪ پرت ڪي هول کان 60-100um گهڻي آهي، هڪ گهٽ مائع پرت). ليزر توانائي جي کثافت جيتري وڌيڪ هوندي، ننڍڙو سوراخ اوترو ئي ڊگهو هوندو، ۽ ويلڊ سيم جي پينٽريٽ ڊيپٿ اوتري ئي وڌيڪ هوندي. هاءِ پاور ليزر ويلڊنگ ۾، ويلڊ سيم جي وڌ ۾ وڌ کوٽائي ۽ ويڪر جو تناسب 12:1 تائين پهچي سگهي ٿو.

جذب جو تجزيوليزر توانائيڪي هول ذريعي

ننڍڙن سوراخن ۽ پلازما جي ٺهڻ کان اڳ، ليزر جي توانائي بنيادي طور تي ڪمپيس جي اندروني حصي ۾ حرارتي وهڪري ذريعي منتقل ٿيندي آهي. ويلڊنگ جو عمل ڪنڊڪٽو ويلڊنگ سان تعلق رکي ٿو (0.5 ملي ميٽر کان گهٽ جي دخول جي کوٽائي سان)، ۽ ليزر جي مواد جي جذب جي شرح 25-45٪ جي وچ ۾ آهي. هڪ ڀيرو ڪي هول ٺهي ويندو آهي، ليزر جي توانائي بنيادي طور تي ڪمپيس جي اندروني حصي ذريعي ڪي هول اثر ذريعي جذب ڪئي ويندي آهي، ۽ ويلڊنگ جو عمل ڊيپ پينٽريٽ ويلڊنگ (0.5 ملي ميٽر کان وڌيڪ دخول جي کوٽائي سان) ۾ تبديل ٿي ويندو آهي، جذب جي شرح 60-90٪ کان وڌيڪ تائين پهچي سگهي ٿي.

ڪي هول اثر ليزر ويلڊنگ، ڪٽنگ ۽ ڊرلنگ جهڙين پروسيسنگ دوران ليزر جي جذب کي وڌائڻ ۾ انتهائي اهم ڪردار ادا ڪري ٿو. ڪي هول ۾ داخل ٿيندڙ ليزر بيم سوراخ جي ڀت مان ڪيترن ئي عڪاسي ذريعي تقريبن مڪمل طور تي جذب ٿي ويندو آهي.

عام طور تي اهو سمجهيو ويندو آهي ته ڪي هول اندر ليزر جي توانائي جذب ڪرڻ واري ميڪانيزم ۾ ٻه عمل شامل آهن: ريورس جذب ۽ فريسنل جذب.

ڪي هول اندر دٻاءُ جو توازن

ليزر ڊيپ پينٽريٽيشن ويلڊنگ دوران، مواد سخت بخارات مان گذرندو آهي، ۽ تيز گرمي پد واري ٻاڦ مان پيدا ٿيندڙ توسيع جو دٻاءُ مائع ڌاتو کي ٻاهر ڪڍي ڇڏيندو آهي، ننڍا سوراخ ٺاهيندو آهي. مواد جي بخارات جي دٻاءُ ۽ ابليشن دٻاءُ (جنهن کي بخارات جي رد عمل جي قوت يا ريڪوئل دٻاءُ پڻ چيو ويندو آهي) کان علاوه، مٿاڇري جو دٻاءُ، ڪشش ثقل جي ڪري پيدا ٿيندڙ مائع جامد دٻاءُ، ۽ ننڍي سوراخ اندر پگھليل مواد جي وهڪري ذريعي پيدا ٿيندڙ سيال متحرڪ دٻاءُ پڻ آهن. انهن دٻاءُ مان، صرف ٻاڦ جو دٻاءُ ننڍي سوراخ جي کولڻ کي برقرار رکي ٿو، جڏهن ته ٻيون ٽي قوتون ننڍي سوراخ کي بند ڪرڻ جي ڪوشش ڪن ٿيون. ويلڊنگ جي عمل دوران ڪي هول جي استحڪام کي برقرار رکڻ لاءِ، بخارات جو دٻاءُ ٻين مزاحمت تي قابو پائڻ ۽ توازن حاصل ڪرڻ لاءِ ڪافي هجڻ گهرجي، ڪي هول جي ڊگهي مدت جي استحڪام کي برقرار رکڻ. سادگي لاءِ، عام طور تي اهو سمجهيو ويندو آهي ته ڪي هول جي ڀت تي ڪم ڪندڙ قوتون بنيادي طور تي ابليشن دٻاءُ (ڌاتو وانپ ريڪوئل دٻاءُ) ۽ مٿاڇري جو دٻاءُ آهن.

ڪي هول جي عدم استحڪام

پس منظر: ليزر مواد جي مٿاڇري تي ڪم ڪري ٿو، جنهن جي ڪري ڌاتو جي وڏي مقدار بخارات بڻجي ٿي. ريڪوئل پريشر پگھليل تلاءَ تي دٻجي ٿو، جنهن سان ڪي هول ۽ پلازما ٺهي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ پگھلڻ جي کوٽائي وڌي ٿي. حرڪت جي عمل دوران، ليزر ڪي هول جي اڳئين ڀت سان ٽڪرائجي ٿو، ۽ اها پوزيشن جتي ليزر مواد سان رابطو ڪري ٿو، مواد جي سخت بخارات جو سبب بڻجندو. ساڳئي وقت، ڪي هول جي ڀت کي وڏي نقصان جو تجربو ٿيندو، ۽ بخارات هڪ ريڪوئل پريشر ٺاهيندو جيڪو مائع ڌاتو تي دٻجي ويندو، جنهن جي ڪري ڪي هول جي اندروني ڀت هيٺان وهڪري ڪندي ۽ ڪي هول جي تري ۾ پگھليل تلاءَ جي پوئين طرف منتقل ٿيندي. مائع پگھليل تلاءَ جي سامهون واري ڀت کان پوئين ڀت تائين وهڪري جي ڪري، ڪي هول اندر حجم مسلسل تبديل ٿي رهيو آهي، ڪي هول جو اندروني دٻاءُ پڻ مطابق تبديل ٿئي ٿو، جيڪو اسپري ڪيل پلازما جي مقدار ۾ تبديلي جو سبب بڻجي ٿو. پلازما جي مقدار ۾ تبديلي شيلڊنگ، ريفريڪشن ۽ ليزر توانائي جي جذب ۾ تبديلين جو سبب بڻجي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ ليزر جي توانائي ۾ تبديليون اينديون آهن جيڪي مواد جي مٿاڇري تائين پهچنديون آهن. سڄو عمل متحرڪ ۽ وقتي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ آخرڪار هڪ آري ٽوٿ جي شڪل ۽ لهردار ڌاتو جي دخول ٿيندي آهي، ۽ ڪو به هموار برابر دخول ويلڊ نه هوندو آهي، مٿي ڏنل شڪل ويلڊ جي مرڪز جو هڪ ڪراس سيڪشنل نظارو آهي جيڪو ويلڊ جي مرڪز سان متوازي طول بلد ڪٽڻ ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي، انهي سان گڏ ڪي هول جي کوٽائي جي تبديلي جي حقيقي وقت جي ماپ.آئي پي جي- ثبوت طور ايل ڊي ڊي.

ڪي هول جي استحڪام جي هدايت کي بهتر بڻايو

ليزر ڊيپ پينٽريٽ ويلڊنگ دوران، ننڍي سوراخ جي استحڪام کي صرف سوراخ اندر مختلف دٻاءُ جي متحرڪ توازن ذريعي يقيني بڻائي سگهجي ٿو. بهرحال، سوراخ جي ڀت ذريعي ليزر توانائي جو جذب ۽ مواد جو بخارات، ننڍي سوراخ کان ٻاهر ڌاتو جي بخارات جو خارج ٿيڻ، ۽ ننڍي سوراخ ۽ پگھليل تلاءَ جي اڳتي وڌڻ سڀ تمام تيز ۽ تيز عمل آهن. ڪجهه عمل جي حالتن هيٺ، ويلڊنگ جي عمل دوران ڪجهه لمحن تي، اهو امڪان آهي ته ننڍي سوراخ جي استحڪام مقامي علائقن ۾ خراب ٿي سگهي ٿي، جنهن جي ڪري ويلڊنگ ۾ خرابيون پيدا ٿين ٿيون. سڀ کان وڌيڪ عام ۽ عام آهن ننڍا سوراخ قسم جا پورسٽي نقص ۽ ڪي هول جي ٽٽڻ جي ڪري اسپيٽر؛

پوءِ ڪي هول کي ڪيئن مستحڪم ڪجي؟

ڪي هول فلوئڊ جو اُتار چڙهڻ نسبتاً پيچيده آهي ۽ ان ۾ تمام گهڻا عنصر شامل آهن (درجه حرارت جو ميدان، وهڪري جو ميدان، قوت جو ميدان، آپٽو اليڪٽرونڪ فزڪس)، جن کي صرف ٻن ڀاڱن ۾ اختصار ڪري سگهجي ٿو: مٿاڇري جي ڇڪتاڻ ۽ ڌاتو جي بخار جي ريڪوئل پريشر جي وچ ۾ تعلق؛ ڌاتو جي بخار جو ريڪوئل پريشر سڌو سنئون ڪي هولز جي پيداوار تي عمل ڪري ٿو، جيڪو ڪي هولز جي کوٽائي ۽ حجم سان ويجهڙائي سان لاڳاپيل آهي. ساڳئي وقت، ويلڊنگ جي عمل ۾ ڌاتو جي بخار جي واحد مٿي طرف حرڪت ڪندڙ مادو جي طور تي، اهو اسپيٽر جي واقعن سان پڻ ويجهڙائي سان لاڳاپيل آهي؛ مٿاڇري جو ڇڪتاڻ پگھليل تلاءَ جي وهڪري کي متاثر ڪري ٿو؛

تنهنڪري مستحڪم ليزر ويلڊنگ جو عمل پگھليل تلاءَ ۾ مٿاڇري جي ٽينشن جي ورڇ جي گريڊينٽ کي برقرار رکڻ تي منحصر آهي، بغير ڪنهن گهڻي اتار چڙهاؤ جي. مٿاڇري جي ٽينشن جو تعلق گرمي جي ورڇ سان آهي، ۽ گرمي جي ورڇ جو تعلق گرمي جي ذريعن سان آهي. تنهن ڪري، جامع گرمي جو ذريعو ۽ سوئنگ ويلڊنگ مستحڪم ويلڊنگ جي عمل لاءِ امڪاني ٽيڪنيڪل هدايتون آهن؛

ڌاتو جي بخارات ۽ ڪي هول جي مقدار کي پلازما اثر ۽ ڪي هول جي افتتاح جي سائيز تي ڌيان ڏيڻ جي ضرورت آهي. افتتاح جيترو وڏو هوندو، اوترو ئي وڏو ڪي هول، ۽ پگھلڻ واري تلاءَ جي هيٺئين نقطي ۾ غير معمولي اتار چڙهاؤ، جن جو مجموعي ڪي هول جي حجم ۽ اندروني دٻاءُ جي تبديلين تي نسبتاً ننڍڙو اثر پوندو آهي؛ تنهن ڪري ترتيب ڏيڻ واري رنگ موڊ ليزر (اينولر اسپاٽ)، ليزر آرڪ ري ڪمبينيشن، فريڪوئنسي ماڊليشن، وغيره اهي سڀئي هدايتون آهن جن کي وڌائي سگهجي ٿو.