អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរ និងការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃអន្តរកម្មសម្ភារៈឡាស៊ែរ

អន្តរកម្មរវាងឡាស៊ែរ និងសម្ភារៈពាក់ព័ន្ធនឹងបាតុភូត និងលក្ខណៈរូបវន្តជាច្រើន។ អត្ថបទបីបន្ទាប់នឹងណែនាំពីបាតុភូតរូបវិទ្យាសំខាន់ៗចំនួនបីដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការផ្សារឡាស៊ែរ ដើម្បីផ្តល់ឱ្យសហការីនូវការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់អំពីដំណើរការផ្សារឡាស៊ែរ៖ បែងចែកទៅជាអត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរ និងការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាព ប្លាស្មា និងប្រសិទ្ធភាពនៃរន្ធគ្រាប់ចុច។ លើកនេះ យើងនឹងធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពទំនាក់ទំនងរវាងការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃឡាស៊ែរ និងសម្ភារៈ និងអត្រាស្រូបយក។

ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃរូបធាតុ ដែលបណ្តាលមកពីអន្តរកម្មរវាងឡាស៊ែរ និងវត្ថុធាតុ

ដំណើរការឡាស៊ែរនៃវត្ថុធាតុលោហៈគឺផ្អែកលើដំណើរការកំដៅនៃឥទ្ធិពល photothermal ។ នៅពេលដែលការ irradiation ឡាស៊ែរត្រូវបានអនុវត្តទៅលើផ្ទៃសម្ភារៈ ការផ្លាស់ប្តូរផ្សេងៗនឹងកើតឡើងនៅក្នុងផ្ទៃនៃសម្ភារៈដែលមានដង់ស៊ីតេថាមពលខុសៗគ្នា។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះរួមមានការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពលើផ្ទៃ ការរលាយ ចំហាយទឹក ការបង្កើតរន្ធគ្រាប់ចុច និងការបង្កើតប្លាស្មា។ លើសពីនេះទៅទៀត ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរូបវន្តនៃផ្ទៃសម្ភារៈប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ការស្រូបយកសារធាតុឡាស៊ែរ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេថាមពលនិងពេលវេលាសកម្មភាព សម្ភារៈលោហៈនឹងឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរដូចខាងក្រោមនៅក្នុងស្ថានភាព:

នៅពេលដែលថាមពលឡាស៊ែរដង់ស៊ីតេមានកម្រិតទាប (<10 ^ 4w/cm ^ 2) ហើយរយៈពេលនៃការ irradiation គឺខ្លី ថាមពលឡាស៊ែរដែលស្រូបដោយលោហៈអាចបណ្តាលឱ្យសីតុណ្ហភាពនៃសម្ភារៈកើនឡើងពីផ្ទៃទៅខាងក្នុង ប៉ុន្តែដំណាក់កាលរឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ . វាត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ផ្នែក annealing និងដំណាក់កាលនៃការផ្លាស់ប្តូររឹង ការព្យាបាលដោយឧបករណ៍, gears, និង bearings ភាគច្រើន;

ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ (10 ^ 4-10 ^ 6w / សង់ទីម៉ែត្រ ^ 2) និងការអូសបន្លាយពេលវេលានៃការ irradiation ផ្ទៃនៃសម្ភារៈរលាយបន្តិចម្តង ៗ ។ នៅពេលដែលថាមពលបញ្ចូលកើនឡើង ចំណុចប្រទាក់រាវ-រឹងផ្លាស់ទីបន្តិចម្តងៗឆ្ពោះទៅកាន់ផ្នែកជ្រៅនៃសម្ភារៈ។ ដំណើរការរូបវន្តនេះត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការរលាយលើផ្ទៃ យ៉ាន់ស្ព័រ ការតោង និងការផ្សារភ្ជាប់ចរន្តកំដៅនៃលោហធាតុ។

ដោយការបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលបន្ថែមទៀត (> 10 ^ 6w/cm ^ 2) និងការអូសបន្លាយពេលវេលានៃសកម្មភាពឡាស៊ែរ ផ្ទៃសម្ភារៈមិនត្រឹមតែរលាយប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងហួតហែងផងដែរ ហើយសារធាតុដែលហួតហែងបានប្រមូលផ្តុំនៅជិតផ្ទៃសម្ភារៈ ហើយបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងខ្សោយដើម្បីបង្កើតប្លាស្មា។ ប្លាស្មាស្តើងនេះជួយសម្ភារៈស្រូបយកឡាស៊ែរ; នៅក្រោមសម្ពាធនៃចំហាយ និងការពង្រីក ផ្ទៃរាវខូចទ្រង់ទ្រាយ និងបង្កើតជារណ្តៅ។ ដំណាក់កាលនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្សារឡាស៊ែរ ជាធម្មតានៅក្នុងការផ្សារដែកកំដៅនៃការតភ្ជាប់ខ្នាតតូចក្នុងរង្វង់ 0.5mm ។

ដោយការបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលបន្ថែមទៀត (> 10 ^ 7w/cm ^ 2) និងការអូសបន្លាយពេលវេលា irradiation ផ្ទៃសម្ភារៈឆ្លងកាត់ចំហាយទឹកខ្លាំង បង្កើតជាប្លាស្មាដែលមានកម្រិតអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់។ ប្លាស្មាក្រាស់នេះមានឥទ្ធិពលការពារលើឡាស៊ែរ កាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេថាមពលយ៉ាងខ្លាំងនៃឧប្បត្តិហេតុឡាស៊ែរទៅក្នុងសម្ភារៈ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ នៅក្រោមកម្លាំងប្រតិកម្មនៃចំហាយទឹកដ៏ធំ រន្ធតូចៗដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជារន្ធគន្លឹះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុងលោហៈដែលរលាយ ហើយអត្ថិភាពនៃរន្ធគន្លឹះគឺមានប្រយោជន៍សម្រាប់សម្ភារៈក្នុងការស្រូបយកឡាស៊ែរ ហើយដំណាក់កាលនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការលាយជ្រៅឡាស៊ែរ។ ការផ្សារ ការកាត់ និងការខួង ការឡើងរឹង ផលប៉ះពាល់ជាដើម។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នា រលកពន្លឺផ្សេងគ្នានៃការ irradiation ឡាស៊ែរនៅលើវត្ថុធាតុលោហៈផ្សេងគ្នានឹងនាំឱ្យមានតម្លៃជាក់លាក់នៃដង់ស៊ីតេថាមពលនៅដំណាក់កាលនីមួយៗ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយសមា្ភារៈ, ចំហាយនៃសមា្ភារៈគឺជាព្រំដែនមួយ។ នៅពេលដែលសម្ភារៈមិនឆ្លងកាត់ការបំភាយ ទោះជានៅក្នុងដំណាក់កាលរឹង ឬរាវក៏ដោយ ការស្រូបយកឡាស៊ែររបស់វាផ្លាស់ប្តូរយឺតៗជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពផ្ទៃ។ នៅពេលដែលវត្ថុធាតុរលាយ និងបង្កើតជាប្លាស្មា និងរន្ធគ្រាប់ចុច ការស្រូបយកឡាស៊ែររបស់សម្ភារៈនឹងផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗ។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរលើផ្ទៃសម្ភារៈកំឡុងពេលផ្សារឡាស៊ែរប្រែប្រួលទៅតាមដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ និងសីតុណ្ហភាពផ្ទៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលសម្ភារៈមិនត្រូវបានរលាយ អត្រានៃការស្រូបយកសម្ភារៈទៅឡាស៊ែរកើនឡើងយឺតៗជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពផ្ទៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលដង់ស៊ីតេថាមពលធំជាង (10 ^ 6w/cm ^ 2) សម្ភារៈនឹងហួតយ៉ាងខ្លាំងក្លា បង្កើតជារន្ធគន្លឹះ។ ឡាស៊ែរចូលទៅក្នុងរន្ធគន្លឹះសម្រាប់ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការស្រូបចូលច្រើន ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃអត្រាស្រូបយកសម្ភារៈទៅឡាស៊ែរ និងការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងជម្រៅរលាយ។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយលោហៈធាតុ - ប្រវែងរលក

តួលេខខាងលើបង្ហាញពីខ្សែកោងទំនាក់ទំនងរវាងការឆ្លុះបញ្ចាំង ការស្រូបយក និងរលកនៃលោហៈដែលប្រើជាទូទៅនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ នៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ អត្រាស្រូបយកថយចុះ ហើយការឆ្លុះបញ្ចាំងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃរលក។ លោហធាតុភាគច្រើនឆ្លុះបញ្ចាំងយ៉ាងខ្លាំងនូវពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដប្រវែង 10.6um (CO2) ខណៈពេលដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ 1.06um (1060nm) ខ្សោយ។ វត្ថុធាតុលោហធាតុមានអត្រាស្រូបយកខ្ពស់សម្រាប់ឡាស៊ែរដែលមានរលកខ្លីៗ ដូចជាពន្លឺពណ៌ខៀវ និងពណ៌បៃតង។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយលោហៈធាតុ - សីតុណ្ហភាពសម្ភារៈ និងដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ

យកអាលុយមីញ៉ូមជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលសម្ភារៈរឹង អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរគឺប្រហែល 5-7% អត្រាស្រូបយករាវមានដល់ទៅ 25-35% ហើយវាអាចឡើងដល់ជាង 90% នៅក្នុងស្ថានភាពរន្ធគន្លឹះ។

អត្រាស្រូបយកសម្ភារៈទៅឡាស៊ែរកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ អត្រាស្រូបយកវត្ថុលោហៈនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺទាបណាស់។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ជិតចំណុចរលាយ អត្រាស្រូបយករបស់វាអាចឈានដល់ 40% ~ 60% ។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៅជិតចំណុចរំពុះ អត្រាស្រូបយករបស់វាអាចឡើងដល់ 90% ។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយលោហៈធាតុ - ស្ថានភាពផ្ទៃ

អត្រាស្រូបយកធម្មតាត្រូវបានវាស់ដោយប្រើផ្ទៃដែករលោង ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃកំដៅឡាស៊ែរ ជាធម្មតាចាំបាច់ត្រូវបង្កើនអត្រាស្រូបយកវត្ថុធាតុឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់មួយចំនួន (អាលុយមីញ៉ូម ទង់ដែង) ដើម្បីជៀសវាងការរលាយមិនពិតដែលបណ្តាលមកពីការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់;

វិធីសាស្រ្តខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើ:

1. ការទទួលយកដំណើរការព្យាបាលមុនលើផ្ទៃដែលសមស្រប ដើម្បីកែលម្អការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃឡាស៊ែរ៖ ការកត់សុីគំរូ ការបាញ់ខ្សាច់ ការសម្អាតឡាស៊ែរ បន្ទះនីកែល សំណប៉ាហាំង ថ្នាំកូតក្រាហ្វិត ជាដើម សុទ្ធតែអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអត្រាស្រូបយកសម្ភារៈនៃឡាស៊ែរ។

ស្នូលគឺដើម្បីបង្កើនភាពរដុបនៃផ្ទៃសម្ភារៈ (ដែលអំណោយផលដល់ការឆ្លុះបញ្ចាំងនិងការស្រូបយកឡាស៊ែរច្រើន) ក៏ដូចជាបង្កើនសម្ភារៈថ្នាំកូតជាមួយនឹងអត្រាស្រូបយកខ្ពស់។ តាមរយៈការស្រូបថាមពលឡាស៊ែរ និងការរលាយ និងបំរែបំរួលវាតាមរយៈវត្ថុធាតុដើមដែលមានអត្រាស្រូបយកខ្ពស់ កំដៅឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ជូនទៅសម្ភារៈមូលដ្ឋានដើម្បីបង្កើនអត្រាស្រូបយកសម្ភារៈ និងកាត់បន្ថយការផ្សារនិម្មិតដែលបណ្តាលមកពីបាតុភូតឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់។