Påføring av DPSS ND: YAG -laser i diamantskjæring

Med den raske utviklingen av laserteknologi,Diode-pumped solid-state(DPSS) ND: YAG -lasereHar gradvis blitt et revolusjonerende verktøy innen diamantskjæring på grunn av deres høye strålekvalitet, høy toppkraft og fleksible pulskontrollegenskaper . Denne artikkelen vil fokusere på de tekniske prinsippene, prosessfordeler og praktisk anvendelsespotensial for DPSSS og YAG-lasere i diamant og analysere hvordan den går gjennom en hurtigkraft: Effektive, lave kostnader og høykvalitets løsninger for diamantpresisjonsbehandling .

DPSS ND: YAG-lasere bruker diode pumping-teknologi og laser med solid-state for å produsere en høyintensiv laserstråle . Denne laseren er frekvensdoblet i en spesifikk konfigurasjon, hvor den inngangsinfrarede bjelken (1064 nm) er passert gjennom en ikke-li-krystall og konvertert bjelke (53 nm) kalt frekvens dobling eller andre harmonisk generasjon (SHG) og er en mye brukt metode for å generere kort bølgelengde .

Arbeidsprinsipp for DPSS ND: YAG -laser

· Diodepumping:Prosessen starter med en laserdiode som avgir infrarødt lys . Dette lyset brukes til å "pumpe" ND: YAG -krystall, som begeistrer neodymionene som er innebygd i Yttrium aluminum -garnetten {}} den abummenten er tanket.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} litteret. Effektiv energioverføring .

· ND: Yag Crystal:ND: YAG -krystall er det aktive forsterkningsmediet . Når neodymionene blir begeistret av pumpelyset, absorberer de energi og går over til en høyere energitilstand . I løpet av kort tid, er disse ionene overgang til en lavere energitilstand, og slipper sin lagrede energi i form av foton {{{{2}

· Befolkningsinversjon og stimulert utslipp:For at laservirkning skal oppstå, må en populasjonsinversjon oppnås, det vil si at flere ioner er i opphisset tilstand enn i lavere energitilstand . Når fotonene spretter frem og tilbake mellom de to speilene til laserhulen, stimulerer de den spente og i} -er -} for å frigjøre den samme prosessen, og den er en stimulert}. krystall .

· Laserhulrom:Et laserhulrom består vanligvis av to speil i hver ende av en ND: Yag Crystal . Det ene speilet er svært reflekterende, mens det andre er delvis reflekterende, slik at noe av lyset kan slippe ut som laserutgangen . hulrommet resonerer med lyset, amplifiserer det gjennom en gjentatt prosess} {{{{{{{{{{}

· Frekvens dobling (andre harmonisk generasjon):For å konvertere det grunnleggende frekvenslyset (1064 nm, som ND: YAG vanligvis avgir) til grønt lys (532 nm), er en frekvens som dobler krystall (for eksempel KTP - kaliumtitanatfosfat) plassert i laserstien .. Doblet energi og derfor halvparten av bølgelengden til det første lyset . Denne prosessen er kjent som Second Harmonic Generation (SHG) .

· Grønt lysutgang:Resultatet av frekvensdobling er et lysegrønt lys som sendes ut ved 532 nm . Dette grønne lyset kan brukes i en rekke applikasjoner, inkludert laserpekere, lasershow, fluorescenseksitasjon i mikroskopi og medisinske prosedyrer .

Fordeler med DPSS ND: YAG -lasere

1. høy presisjon og kompleks formbehandling
Submicron presisjon:
Den korte bølgelengden og høye strålekvaliteten (m² nær 1) av DPSS ND: YAG -laser kan oppnå en fokusert spotdiameter på mindre enn 10 um, og oppfyller submikronpresisjonskravene til diamantskjæring, spesielt egnet for den nøyaktige behandlingen av fasetterte kanter .
Søknadseksempel:Kompleks geometrisk konturskjæring av spesielle formede diamanter (for eksempel hjerteformede og pæreformede), skarpe vinkler eller mikro-konkavestrukturer som er vanskelige å oppnå med tradisjonelle mekaniske verktøy kan reproduseres perfekt gjennom lasersti-programmering .
Computer Dynamic Control:
Skjærebanen er forhåndsinnstilt gjennom CAD/CAM-programvare, og multi-akselkobling oppnås i kombinasjon med skanningssystemet for galvanometer, som automatiserer hele prosessen fra grov skjæring til fin etterbehandling, og reduserer menneskelige feil .

2. reduserer materialtap betydelig
Smal spaltedesign:
Laserspaltebredden kan kontrolleres til 20–50 μm (den mekaniske bladspalten er vanligvis mer enn 200 μm), noe som reduserer mengden ineffektiv fjerning av diamant grove steiner .
Datasammenligning:Ved å ta en 1- karat standard rund diamant som eksempel, kan materialutnyttelsesgraden for laserskjæring økes med 15%–20%, og direkte redusere kostnadene for råvarer .
Tilpasningsevne til grove steiner:
Laser kan selektivt kutte inneslutningene eller sprekker inne i diamanten, unngå mangelfulle områder og beholde deler av høye verdi i størst mulig grad .

3. Pålitelighet av ikke-kontaktbehandling
Null mekanisk stressskade:
Laser fordamper diamantmaterialer direkte gjennom fototermisk virkning (karbon omdannes til CO/CO₂), og unngår mikrokrakker eller kantkollaps forårsaket av mekanisk bladkontakt, noe som er spesielt egnet for prosessering
Behandling av skjøre grove steiner:
For grove diamanter med utviklede sprekker eller laboratoriedyrkede diamanter (som kan ha vekstdefekter), kan ikke-kontaktskjæring redusere bruddhastigheten . betydelig.

4. miljøvern og høy effektivitet
Grønn prosess:
Ingen skjærevæske eller kjølevæske er nødvendig (tradisjonell prosessering krever oljebaserte smøremidler), reduserer kjemisk forurensning og påfølgende rengjøringskostnader, i tråd med trenden med bærekraftig produksjon .
Optimalisering av energiforbruk:
Den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til DPSS -teknologien når 20%-30%(flash -lampepumping er bare 1%-3%) . kombinert med pulsmodulasjonsfunksjonen, er energiforbruket redusert med 30%-50

Påføring av ND: YAG -laser i diamantskjæring

1. industriell diamantskjæring
Innledende skjæring og forming av store diamanter
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 karat) og reduser risikoen for fragmentering forårsaket av mekanisk stress .
Presis forming: Foreløpig prosessering av komplekse geometriske former (for eksempel polygoner og spesialformede strukturer) oppnås gjennom pulserte lasere med høy energitetthet, og legger grunnlaget for påfølgende fin prosessering .
2. smykkeklasse diamant etterbehandling
Laserassistert teknologi i fasettering og polering
Fasettering med høy presisjon: Laseren kan nøyaktig fjerne fasettkantene på diamantoverflaten (vinkelfeil<0.1°) to ensure optical symmetry.
Pre-polering: Lasermikro-ablasjon kan redusere den påfølgende mekaniske poleringstiden og redusere overflatens ruhet (RA<10 nm).
3. behandling av spesielle behov
Diamantmikroboring (prosessering av varmevasker for elektroniske enheter)
Drilling without edge collapse: Ultrashort pulse (picosecond level) Nd:YAG laser can avoid thermal damage and achieve micro-holes with a depth-to-diameter ratio of >10:1.
Array-prosessering: Hulls høye tetthetshull (for eksempel 1000 hull/cm²) kan raskt fullføres gjennom galvanometer-systemet .
Diamond Tool Edge Processing
Laserens etterbehandling: Laser kan fjerne kantmateriale nøyaktig for å oppnå skarphet på nanivå (kantradius<50 nm) and extend tool life.

Tradisjonell skjæring vs . laserskjæring

I feltet med diamantskjæring gir den høye strømmen, sammenhengende grønt lys fra DPSS ND: YAG-lasere en presis og effektiv kuttemetode . Fysisk stress på diamanter reduseres, noe som reduserer risikoen for skade .

Fremskritt innen laserteknologi har brakt revolusjonerende endringer i diamantforedlingsindustrien, og DPS-er: YAG-lasere har spilt en viktig rolle i dette med deres høye effektivitet, kompakte og pålitelige format . Gjennom solid-state gevinst med medier (ND: YAG-krystaller), effektiv Diode pumping og effektiv frekvens-multi ( av diamanter og andre harde og sprø materialer .

Kontaktinformasjon:

Hvis du har noen ideer, kan du gjerne snakke med oss . Uansett hvor kundene våre er og hva kravene våre er, vil vi følge vårt mål om å gi våre kunder høy kvalitet, lave priser og den beste tjenesten .