ዜና - የሌዘር ማጽጃ ቴክኖሎጂ መርህ፣ አይነቶች እና አተገባበር

የሌዘር ጽዳት ቴክኖሎጂበኢንጂነሪንግ መስክ የሌዘር ቴክኖሎጂን በተሳካ ሁኔታ ተግባራዊ ማድረግ ነው። መሰረታዊ መርሆው በሌዘር ጨረሮች እና ከስራ ቦታ ንጣፎች ጋር በተጣበቁ ብክለቶች መካከል መስተጋብር ለመፍጠር የሌዘር ከፍተኛ የኃይል ጥግግትን ይጠቀማል። ብክለቶች ከንጣፎች የሚለዩት በቅጽበት የሙቀት መስፋፋት፣ መቅለጥ፣ የጋዝ መበታተን እና ሌሎች ዘዴዎች ነው። ከፍተኛ ብቃት፣ የአካባቢ ወዳጃዊነት እና የኢነርጂ ጥበቃ ያለው የሌዘር ጽዳት ቴክኖሎጂ በጎማ ሻጋታ ጽዳት፣ በአውሮፕላን የሰውነት ቀለም ማስወገጃ፣ በባህላዊ ቅርሶች መልሶ ማቋቋም እና በሌሎች መስኮች በተሳካ ሁኔታ ተተግብሯል።

ባህላዊ የጽዳት ቴክኖሎጂዎች ሜካኒካል የግጭት ጽዳት (የአሸዋ ብሌስቲክ፣ ከፍተኛ ግፊት ያለው የውሃ ጄት ጽዳት፣ ወዘተ)፣ የኬሚካል ዝገት ጽዳት፣ የአልትራሳውንድ ጽዳት፣ ደረቅ የበረዶ ጽዳት እና ሌሎችንም ያካትታሉ። እነዚህ ቴክኖሎጂዎች በኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለምሳሌ፣ የአሸዋ ብሌስቲክ የብረት ዝገት ቦታዎችን፣ የወለል ብልቶችን እና የተለያዩ ጥንካሬ ያላቸውን ጠራጊዎችን በመምረጥ በወረዳ ሰሌዳዎች ላይ ያሉ የኮምፓል ሽፋኖችን ማስወገድ ይችላል። የኬሚካል ዝገት ጽዳት ለመሳሪያዎች የወለል ዘይት መጠን ማስወገጃ፣ የቦይለር ልኬት ጽዳት እና የዘይት ቧንቧ መከፈት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። የበሰለ ቢሆንም፣ ባህላዊ ዘዴዎች ጉልህ ጉዳቶች አሏቸው፡ የአሸዋ ብሌስቲክ የታከሙ ቦታዎችን በቀላሉ ይጎዳል፣ እና የኬሚካል ዝገት ጽዳት የአካባቢ ብክለትን ያስከትላል እና በአግባቡ ካልተሰራ ንጣፎችን ሊያበላሽ ይችላል። የሌዘር ጽዳት ብቅ ማለት በጽዳት ቴክኖሎጂ ውስጥ አብዮት ያሳያል። የሌዘር ከፍተኛ የኃይል ጥግግት፣ ትክክለኛነት እና ቀልጣፋ ስርጭትን በመጠቀም የሌዘር ጽዳት በጽዳት ውጤታማነት፣ ትክክለኛነት እና አቀማመጥ ባህላዊ ዘዴዎችን በተሻለ ሁኔታ ያከናውናል። ከኬሚካል ጽዳት የአካባቢ ብክለትን ያስወግዳል እና በንጣፎች ላይ ምንም ጉዳት አያስከትልም።

የሌዘር ጽዳት መርሆዎች

የሌዘር ጽዳት ምንድን ነው? ይህ የሚያመለክተው ከጠጣር (ወይም አልፎ አልፎ ፈሳሽ) ቦታዎች ቁሳቁሶችን በሌዘር ጨረር አማካኝነት የማስወገድ ሂደትን ነው። ዝቅተኛ የሌዘር ተጽዕኖ በሚኖርበት ጊዜ የተወሰደው የሌዘር ኃይል ቁሳቁሶችን ያሞቃል፣ ይህም ትነት ወይም ንዑስ መምጠጥ ያስከትላል። ከፍተኛ የሌዘር ተጽዕኖ በሚኖርበት ጊዜ ቁሳቁሶች በተለምዶ ወደ ፕላዝማ ይለወጣሉ። የሌዘር ጽዳት ብዙውን ጊዜ ለቁስ ማስወገጃ የተወጠሩ ሌዘሮችን ይጠቀማል፣ ምንም እንኳን ቀጣይነት ያላቸው ሞገድ ያላቸው የሌዘር ጨረሮች ቁሳቁሶችን በበቂ ጥንካሬ ሊያጠፉ ይችላሉ። ጥልቅ የአልትራቫዮሌት ኤክሰመር ሌዘሮች፣ 200 nm አካባቢ የሞገድ ርዝመት ያላቸው፣ በዋናነት ለፎቶአብሌሽን ያገለግላሉ።

የየሌዘር ኃይልየመምጠጥ እና በአንድ ምት የሚወጣው ቁሳቁስ መጠን የሚወሰነው በቁሱ የኦፕቲካል ባህሪያት እንዲሁም በሌዘር የሞገድ ርዝመት እና የልብ ምት ቆይታ ላይ ነው። በአንድ ምት ከዒላማ የተወገደው አጠቃላይ ክብደት የመምጠጥ ፍጥነት ተብሎ ይገለጻል። እንደ ቅኝት ፍጥነት እና የመስመር ሽፋን ያሉ የሌዘር ጨረር ባህሪያት የመምጠጥ ሂደቱን በእጅጉ ይነካሉ።

የሌዘር ማጽጃ ቴክኖሎጂ ዓይነቶች

1) የሌዘር ደረቅ ጽዳት

የሌዘር ደረቅ ጽዳት የሚከተሉትን ያጠቃልላልየሥራ ክፍሎችን በቀጥታ የሚወጋ የሌዘር ጨረር። ብክለቶች ወይም ንጣፎች የሌዘር ኃይልን በመምጠጥ፣ የሙቀት መጠናቸውን ከፍ በማድረግ እና ብክለትን ከንጣፎች የሚለይ የሙቀት መስፋፋት ወይም የንጣፍ ሙቀት ንዝረትን ያስከትላል። በሁለት ሁኔታዎች ይከሰታል፡- የገጽታ ብክለቶች የሌዘር ኃይልን ተቀብለው ይሰፋሉ፣ ወይም ንጣፎች ኃይልን ተቀብለው በሙቀት ይንቀጠቀጣሉ።

እ.ኤ.አ. በ1969፣ ኤስኤም ቤዴር እና ሌሎችም የተለመዱ የገጽታ ህክምናዎች (የሙቀት ሕክምና፣ የኬሚካል ዝገት፣ የአሸዋ ብሌስቲክ) ሁሉም ገደቦች እንደነበሯቸው ደርሰውበታል። የትኩረት ላሴዎች ከፍተኛ የኃይል ጥግግት የገጽታ ቁሳቁሶችን ሳይጎዱ ሊተኑ እንደሚችሉ አስተውለዋል። ሙከራዎች እንዳረጋገጡት 30 ሜጋ ዋት/ሴሜ² የኃይል ጥግግት ያለው Q-switched ሩቢ ሌዘር ከሲሊኮን ገጽታዎች ላይ ምንም አይነት የንጣፍ ጉዳት ሳይደርስባቸው ብክለትን ማጽዳት ይችላል፣ ይህም የሌዘር ደረቅ ጽዳት የመጀመሪያ ትግበራ ምልክት ሆኗል።

አጠቃላይ የጽዳት መጠን ከዚህ በታች እንደሚታየው የፊልም ፍርስራሾችን በመለየት መጠን ሊገለጽ ይችላል፡

(ፎርሙላ፡ ε—ሌዘር pulse energy index፤ h—contaminant film thickness index፤ E—film elastic modulus index)

2) የሌዘር እርጥብ ጽዳት

የሌዘር ጨረር ከመፈጠሩ በፊት፣ ፈሳሽ ፊልም በስራ ቦታው ወለል ላይ አስቀድሞ ተሸፍኗል። የሌዘር ኃይል ፊልሙን በፍጥነት ያሞቀዋል እና ይተንታል፣ ይህም ከንጥረ ነገሩ ውስጥ የተበከሉ ቅንጣቶችን የሚያጠፋ ፈጣን ድንጋጤ ይፈጥራል። ይህ ዘዴ በንጥረ ነገሩ እና በፈሳሽ ፊልሙ መካከል ምንም አይነት ኬሚካላዊ ምላሽ አያስፈልገውም፣ ይህም የሚመለከታቸውን ቁሳቁሶች ይገድባል።

እ.ኤ.አ. በ1991 ኬ. ኢመን እና ሌሎችም በሴሚኮንዳክተር ዋፈር እና ብረቶች ላይ በተደረጉት የተረፈ የሰብማይክሮን ብክለቶች ላይ ከተለመዱት ጽዳት በኋላ ምላሽ ሰጥተዋል። ንጣፎችን በሌዘር-አምጪ ፊልም ሸፍነው በ CO₂ ሌዘር አቃጠሉት። ፊልሙ ኃይልን ውጦ፣ በፍጥነት ሞቆ፣ ቀቅሎ እና ፈንጂ ትነት ተደረገለት፣ የገጽታ ብክለቶችን ያስወግዳል - ይህ የሌዘር እርጥብ ጽዳትን ይገልፃል።

3) የሌዘር ፕላዝማ ሾክዌቭ ጽዳት

የሌዘር ፕላዝማ ድንጋጤ የሚፈጠረው ሌዘር አየርን ወደ ሉላዊ የፕላዝማ ድንጋጤ ሞገዶች ሲቀይር ነው። እነዚህ ድንጋጤ ሞገዶች ንጣፎችን ይመታሉ፣ ንጣፉን ሳይጎዱ ብክለትን ለማስወገድ ኃይል ይለቃሉ (ሌዘሮች ከንጣፎች ጋር በቀጥታ አይገናኙም)። ይህ ቴክኖሎጂ እስከ አስር ናኖሜትሮች የሚደርሱ ትናንሽ ቅንጣቶችን ያጸዳል እና በሌዘር የሞገድ ርዝመት ላይ ምንም ገደብ አይጥልም።

የፕላዝማ ጽዳት አካላዊ መርሆዎች እንደሚከተለው ተጠቃለዋል፡

ሀ) የሌዘር ጨረሮች በዒላማው ገጽ ላይ ባለው የብክለት ንብርብር ይዋጣሉ።

ለ) ከፍተኛ የኃይል መምጠጥ በፍጥነት የሚሰፋ ፕላዝማ (በጣም አዮናዊ ያልተረጋጋ ጋዝ) ይፈጥራል፣ ይህም አስደንጋጭ ሞገዶችን ይፈጥራል።

ሐ) የሾክዌቭ ማዕበል ቁርጥራጮችን ያስወግዳል እና ብክለትን ያስወግዳል።

መ) የሌዘር ምቶች ንጣፉን የሚጎዳ የሙቀት ክምችትን ለማስወገድ በቂ አጭር መሆን አለባቸው።

ሠ) ሙከራዎች ኦክሳይድ ሲኖር በብረት ገጽታዎች ላይ የፕላዝማ ቅርጾችን ያሳያሉ።

የፕላዝማ ማመንጨት የሚከሰተው ከኃይል ጥግግት ገደብ በላይ ብቻ ሲሆን ይህም የሚወገደው የብክለት ወይም የኦክሳይድ ንብርብር ላይ የተመሰረተ ነው። ሁለተኛው ከፍ ያለ ገደብ አለ፣ ከዚያ በላይ ያለው ክፍል ተጎድቷል። ያለ ንጣፍ ጉዳት ውጤታማ ጽዳት ለማረጋገጥ፣ በሁለቱ ገደቦች መካከል የልብ ምት የኃይል ጥግግት እንዲኖር የሌዘር መለኪያዎች መስተካከል አለባቸው።

እ.ኤ.አ. በ2001፣ ጄኤም ሊ እና ሌሎችም ከፍተኛ ኃይል ካላቸው ሌዘሮች የፕላዝማ ድንጋጤ ሞገዶችን ተጠቅመዋል። 2.0 J/cm² (ከሲሊኮን ጉዳት ገደብ በጣም የሚበልጥ) የኃይል ጥግግት ያለው የተወዛወዘ ሌዘር የሲሊኮን ዋፈርን በተመሳሳይ ጊዜ አብርቷል፣ 1 μm የተንግስተን ቅንጣቶችን በተሳካ ሁኔታ አስወግዷል። በጥብቅ ለመናገር፣ የሌዘር ፕላዝማ ድንጋጤ ሞገድ ማጽጃ ደረቅ ጽዳት ንዑስ ስብስብ ነው።

እነዚህ ሶስት የሌዘር ማጽጃ ቴክኖሎጂዎች መጀመሪያ ላይ ከሴሚኮንዳክተር ዋፈርስ ጥቃቅን ቅንጣቶችን ለማስወገድ የተገነቡ ሲሆን የጎማ ሻጋታ ጽዳት፣ የአውሮፕላን የቆዳ ቀለም ማስወገድ፣ የባህል ቅርሶችን መልሶ ማቋቋም እና ሌሎችንም ለማድረግ ተስፋፍተዋል። በሌዘር ጨረር ወቅት ያልተስተካከለ ጋዝ በንጣፎች ላይ ሊነፋ ይችላል፣ ይህም የተነጠቁ ብክለቶችን ወዲያውኑ ለማስወገድ እና ብክለትን እና ኦክሳይድን ለመከላከል ይረዳል።

የሌዘር ጽዳት ቴክኖሎጂ አፕሊኬሽኖች

1) የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ፡ የሴሚኮንዳክተር ዋፈርስ እና የኦፕቲካል ንጣፎችን ማጽዳት

ሴሚኮንዳክተር ዋፈርስ እና የኦፕቲካል ንጣፎች ተመሳሳይ የማቀነባበሪያ ደረጃዎችን (መቁረጥ፣ መፍጨት) ያልፋሉ፣ ይህም ለማስወገድ አስቸጋሪ የሆኑ እና ለብክለት የተጋለጡ ቅንጣቶችን ያስተዋውቃል። በዋፈር ላይ ያሉ ብክለቶች የወረዳ ህትመት ጥራትን ያበላሻሉ እና የቺፕስ ዕድሜን ያሳጥራሉ። በኦፕቲካል ንጣፎች ላይ የኦፕቲካል መሳሪያውን እና የሽፋን አፈጻጸምን ያበላሻሉ፣ ይህም ያልተመጣጠነ የኃይል ስርጭት እና የአገልግሎት ዘመንን ይቀንሳል።

የሌዘር ደረቅ ጽዳት እዚህ ላይ በንጥረ ነገሮች ጉዳት ምክንያት እምብዛም ጥቅም ላይ አይውልም፣ እርጥብ ጽዳት እና የፕላዝማ ድንጋጤ ሞገድ ጽዳት ደግሞ በርካታ ስኬታማ አፕሊኬሽኖች አሏቸው። ሹ ቹአኒ እና ሌሎችም እጅግ በጣም ለስላሳ በሆኑ የኦፕቲካል ንጣፎች ላይ እንደ ዳይኤሌክትሪክ ፊልም ማይክሮን-ስኬል መግነጢሳዊ ቀለም በማስቀመጥ ውጤታማ የሆነ የፕላዝማ ጽዳት አስገኝተዋል። ምንም እንኳን አጠቃላይ የቆሻሻ ቅንጣቶች ቢጨምሩም፣ መጠናቸው እና ሽፋኑ በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል። ዣንግ ፒንግ የስራ ርቀት እና የሌዘር ኃይል ለተለያዩ መጠኖች ላላቸው ቅንጣቶች የጽዳት ውጤታማነት ላይ ያላቸውን ተፅእኖ አጥንተዋል። ሙከራዎች እንደሚያሳዩት 240 mJ ሌዘር በ1.90 ሚሜ የስራ ርቀት ላይ በኮንዳክቲቭ ብርጭቆ ላይ የፖሊስቲሪን ቅንጣቶችን በተሻለ ሁኔታ ማጽዳት ችሏል። የጽዳት ቅልጥፍና በከፍተኛ የሌዘር ኃይል ተሻሽሏል፣ እና ትላልቅ ቅንጣቶች ለማስወገድ ቀላል ነበሩ።

2) የብረታ ብረት ኢንዱስትሪ፡ የብረታ ብረት ወለል ጽዳት

የብረት ወለል ጽዳት ማክሮስኮፒክ ብክለቶችን ኢላማ ያደርጋል፤ እነሱም ኦክሳይድ/ዝገት ንብርብሮች፣ ቀለም፣ ሽፋኖች እና ሌሎች ተያያዥ ነገሮች ሲሆኑ እነዚህም ኦርጋኒክ (ቀለም፣ ሽፋን) ወይም ኦርጋኒክ ያልሆነ (ዝገት) ብክለቶች ተብለው ይመደባሉ። ጽዳት የሚከተሉትን የማቀነባበሪያ/የአጠቃቀም መስፈርቶችን ያሟላል፡ ለምሳሌ፣ ከመገጣጠምዎ በፊት ከቲታኒየም ቅይጥ 10 ማይክሮ ሜትር ውፍረት ያለው የኦክሳይድ ንብርብሮችን ማስወገድ፣ እንደገና ለመቀባት ከአውሮፕላን ቆዳዎች ላይ ቀለም ማስወገድ እና የምርት ጥራት እና የሻጋታ ዕድሜን ለማረጋገጥ የጎማ ቅሪቶችን ከጎማ ሻጋታ ማጽዳት።

ብረቶች ከቆሻሻ ማጽጃ ገደባቸው ከፍ ያለ የጉዳት ገደብ አላቸው፣ ይህም በተገቢው ኃይል ባላቸው ሌዘሮች ውጤታማ ጽዳት እንዲኖር ያስችላል። የጎለመሱ አፕሊኬሽኖች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ ዋንግ ሊሁዋ እና ሌሎችም 5.1 J/cm² ሌዘር የኦክሳይድ ንብርብሮችን ከA5083-111H የአሉሚኒየም ቅይጥ በማስወገድ የንጣፍ ጥራትን ጠብቆ ማቆየት እና 100 W pulsed ሌዘር የቲታኒየም ቅይጥ ኦክሳይድ ንብርብሮችን እና የተሻሻለ የገጽታ ጥንካሬን በብቃት ማጽዳቱን አሳይተዋል። የሀገር ውስጥ አምራቾች (ሬይከስ ሌዘር፣ ሃንስ ሌዘር፣ ሼንዘን ቹአንግክሲን) ለጎማ ሻጋታዎች፣ ለብረት ዝገት እና ለክፍል ዘይት ማስወገጃ የሌዘር ማጽጃ መሳሪያዎችን በስፋት ያቀርባሉ።

3) የባህል ቅርሶች ጥበቃ፡ የባህል ቅርሶችን እና የወረቀት ቅርሶችን ማጽዳት

የብረትና የድንጋይ ባህላዊ ቅርሶች ከጊዜ በኋላ ቆሻሻ፣ የቀለም እድፍ እና ሌሎች ብክለቶችን ያከማቻሉ፣ ይህም የመጀመሪያውን መልክ ወደነበረበት ለመመለስ መወገድን ይጠይቃል። የወረቀት ቅርሶች (ስዕሎች፣ የካሊግራፊ) ተገቢ ባልሆነ ማከማቻ ወቅት ሻጋታ እና ፕላክ ይፈጠራሉ፣ ይህም ሁኔታቸውን እና ባህላዊ/ታሪካዊ እሴታቸውን በእጅጉ ይጎዳል።

ዣኦ ዪንግ እና ሌሎችም የሩዝ ወረቀት ላይ የሻጋታ ንጣፎችን የአልትራቫዮሌት ሌዘር ማጽዳትን አረጋግጠዋል፡ በ3.2 J/mm² አንድ ቅኝት ቀጭን ንጣፎችን አስወግደዋል፣ ሁለት ቅኝቶች ደግሞ ሙሉ በሙሉ እንዲወገዱ አድርገዋል፤ ከመጠን በላይ የሆነ የሌዘር ኃይል ወረቀቱን አበላሽቷል። ዣንግ ዣኦቶንግ በሌዘር እርጥብ ዘዴ በመጠቀም የወርቅ ነሐስ ቅርስን በተሳካ ሁኔታ አድሷል። ዣንግ ሊቼንግ በሃን ሥርወ መንግሥት በተቀባች ሴት የሸክላ ምስል ላይ የሌዘር ጽዳት ተግባራዊ አድርገዋል። ዩዋን ዣኦዶንግ እና ሌሎችም የድንጋይ ቅርሶች የሌዘር ጽዳት ውጤታማነትን ገምግመዋል፣ በአሸዋ ድንጋይ ላይ ለቀለም፣ ለጭስ እና ለቀለም እድፍ የማስወገድ ውጤታማነትን በማነፃፀር።

መደምደሚያ

የሌዘር ጽዳት በበረራ፣ በወታደራዊ መሳሪያዎች፣ በኤሌክትሮኒክስ እና በሌሎች ከፍተኛ ትክክለኛነት ባላቸው ዘርፎች ሰፊ የምርምር እና የትግበራ ተስፋዎች ያሉት የላቀ ቴክኖሎጂ ነው። በብቃቱ፣ በአካባቢ ወዳጃዊነቱ እና በከፍተኛ የጽዳት ውጤቶቹ ምክንያት በብዙ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የበሰለ ሲሆን አፕሊኬሽኖቹ መስፋፋታቸውን ቀጥለዋል። ከተቋቋመ የቀለም እና የዝገት ማስወገድ ባሻገር፣ የቅርብ ጊዜ እድገቶች በብረት ሽቦዎች ላይ የኦክሳይድ ንብርብሮችን በሌዘር ማጽዳትን ያካትታሉ። የወደፊት ልማት የተመካው ነባር አፕሊኬሽኖችን በማስፋፋት፣ አዳዲስ መስኮችን በመግባት እና አዳዲስ መሳሪያዎችን በመፍጠር ላይ ነው፡

ተግባራዊ አተገባበሮችን ለመምራት የቲዎሬቲካል ምርምርን ማጠናከር። የአሁኑ ጥናት በአብዛኛው በሙከራዎች ላይ የተመሰረተ ሲሆን የበሰለ የቲዎሬቲካል ማዕቀፍ የለውም። እንዲህ ዓይነቱን ማዕቀፍ ማቋቋም ለቴክኖሎጂ ብስለት ወሳኝ ነው።
በነባር እና በአዳዲስ መስኮች ላይ አፕሊኬሽኖችን ማስፋት። የቀለም/ዝገትን በማስወገድ የበሰሉ፣ ብቅ ያሉ አጠቃቀሞች የብረት ሽቦ ኦክሳይድ ማጽዳትን ያካትታሉ፣ ይህም ለእድገት ለም መሬት ይሰጣል።
አዳዲስ የሌዘር ማጽጃ መሳሪያዎችን ማዘጋጀት፣ ወደ ባለብዙ አገልግሎት ሁለንተናዊ መሳሪያዎች (ለምሳሌ፣ የተቀናጁ የቀለም/ዝገት ማስወገጃ) እና ልዩ መሳሪያዎች (ለምሳሌ፣ ለተገደቡ ቦታዎች ብጁ እቃዎች/ፋይበሮች) ይቀየራሉ። ከኢንዱስትሪ ሮቦቶች ጋር በመዋሃድ ሙሉ አውቶሜሽን ማድረግ ተስፋ ሰጪ አቅጣጫ ነው።

የፖስታ ሰዓት፡ ግንቦት-14-2026