เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมนักวิจัย Wei Chaoyang จากศูนย์การผลิตและตรวจสอบเลนส์ที่มีความแม่นยำของสถาบันทัศนศาสตร์และเครื่องจักรความแม่นยำแห่งเซี่ยงไฮ้ (SIPM) ของ Chinese Academy of Sciences (CAS) ได้ตระหนักถึงการผลิตส่วนประกอบซิลิกาหลอมละลายที่เสียหายด้วยเลเซอร์ด้วยรังสียูวีสูง เกี่ยวกับลักษณะข้อบกพร่องและกระบวนการกำจัดของเลเซอร์ CO2 ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน Light: Advanced Manufacturing
ปัญหาความเสียหายที่เกิดจากเลเซอร์ UV ต่อส่วนประกอบซิลิกาที่หลอมละลายได้จำกัดการพัฒนาระบบเลเซอร์กำลังสูงอย่างรุนแรง กระบวนการบดและขัดแบบสัมผัสในปัจจุบันมีข้อบกพร่องในการประมวลผลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งยากต่อการขจัดออกทั้งหมดโดยขั้นตอนหลังการประมวลผล ส่งผลให้ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของส่วนประกอบซิลิกาหลอมละลายลดลงอย่างมาก
ทีมวิจัยได้เสนอวิธีการระเหยด้วยเลเซอร์โครมาโทกราฟีเพื่อระบุลักษณะข้อบกพร่องใต้พื้นผิวโดยใช้เทคโนโลยีการระเหยแบบพัลส์เลเซอร์ความเครียดต่ำแบบพัลซ์วินาทีระดับไมโครวินาที และผสมผสานกับการกำจัดวัสดุอย่างรวดเร็วเพื่อให้บรรลุการกำจัดข้อบกพร่องใต้ผิวดินอย่างสมบูรณ์ในขั้นตอนการเจียร หลังจากนั้น ใช้วิธีการทำความสะอาดแบบเลเซอร์เพื่อทำความสะอาดสิ่งปนเปื้อนที่สะสมใหม่บนพื้นผิวที่ถูกระเหย และมีการใช้การขัดด้วยเลเซอร์เพื่อทำให้วิถีการระเหยราบรื่นขึ้น ทำให้สามารถประมวลผลส่วนประกอบซิลิกาที่หลอมละลายด้วยเลเซอร์ CO2 แบบยืดหยุ่นเต็มรูปแบบได้ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการทั่วไป ลิงก์การประมวลผลด้วยเลเซอร์ CO2 สามารถยับยั้งการเกิดข้อบกพร่องในการประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้สามารถเตรียมส่วนประกอบซิลิกาหลอมรวมที่มีขีดจำกัดความเสียหายที่สูงกว่า การระบุลักษณะและการกำจัดข้อบกพร่องโดยใช้เลเซอร์ที่นำเสนอถือเป็นเครื่องมือใหม่สำหรับการศึกษาข้อบกพร่องใต้ผิวดินและการกำหนดกลยุทธ์ในการปราบปราม และยังให้แนวคิดใหม่สำหรับการประมวลผลส่วนประกอบซิลิกาที่มีข้อบกพร่องต่ำ
งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญแห่งชาติของจีน, โครงการ Shanghai Yangfan, กองทุนเยาวชนวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ, มูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติเซี่ยงไฮ้, กองทุนร่วมดาราศาสตร์ และสมาคมส่งเสริมนวัตกรรมรุ่นเยาว์ของ Chinese Academy of Sciences
ความคืบหน้าในการผลิตส่วนประกอบซิลิกาหลอมที่ใช้เลเซอร์ช่วยซึ่งมีความต้านทานสูงต่อความเสียหายของเลเซอร์ UV ที่ Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOM)
รูปที่ 1 (a) ลิงก์กระบวนการทั่วไป (b) ลิงค์การประมวลผลเลเซอร์ CO2; (c) วิธีการระบุลักษณะข้อบกพร่องใต้ผิวดินเต็มลำกล้อง 3 มิติ
ความก้าวหน้าในการผลิตส่วนประกอบซิลิกาหลอมที่ใช้เลเซอร์ช่วย โดยมีความต้านทานต่อความเสียหายของเลเซอร์ UV สูงที่ SIPM
รูปที่ 2 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพความเสียหายระหว่างตัวอย่างทั่วไปและตัวอย่างที่ใช้เลเซอร์: (a) 1-บน-1 ความน่าจะเป็นของความเสียหาย (355 nm, 8.3 ns); (b) สัณฐานวิทยาความเสียหายทั่วไป
