អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរ និងការប្រែប្រួលស្ថានភាពនៃរូបធាតុនៃអន្តរកម្មនៃសម្ភារៈឡាស៊ែរ

អន្តរកម្មរវាងឡាស៊ែរ និងសម្ភារៈពាក់ព័ន្ធនឹងបាតុភូតរូបវន្ត និងលក្ខណៈជាច្រើន។ អត្ថបទបីបន្ទាប់នឹងណែនាំអំពីបាតុភូតរូបវន្តសំខាន់ៗចំនួនបីដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការផ្សារឡាស៊ែរ ដើម្បីផ្តល់ឱ្យសហការីនូវការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់អំពីដំណើរការផ្សារឡាស៊ែរបែងចែកជាអត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរ និងការប្រែប្រួលនៃស្ថានភាព ប្លាស្មា និងឥទ្ធិពលរន្ធសោ។ លើកនេះ យើងនឹងធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពទំនាក់ទំនងរវាងការប្រែប្រួលនៃស្ថានភាពឡាស៊ែរ និងសម្ភារៈ និងអត្រាស្រូបយក។

ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃរូបធាតុដែលបណ្តាលមកពីអន្តរកម្មរវាងឡាស៊ែរ និងវត្ថុធាតុ

ដំណើរការឡាស៊ែរនៃវត្ថុធាតុលោហៈភាគច្រើនគឺផ្អែកលើដំណើរការកម្ដៅនៃឥទ្ធិពលពន្លឺកម្ដៅ។ នៅពេលដែលការបំភាយកាំរស្មីឡាស៊ែរត្រូវបានអនុវត្តទៅលើផ្ទៃសម្ភារៈ ការផ្លាស់ប្តូរផ្សេងៗនឹងកើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុនៅដង់ស៊ីតេថាមពលផ្សេងៗគ្នា។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះរួមមានការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពផ្ទៃ ការរលាយ ការហួត ការបង្កើតរន្ធសោ និងការបង្កើតប្លាស្មា។ លើសពីនេះ ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរូបវន្តនៃផ្ទៃសម្ភារៈប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ការស្រូបយកឡាស៊ែររបស់វត្ថុធាតុ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេថាមពល និងពេលវេលាសកម្មភាព វត្ថុធាតុលោហៈនឹងឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពដូចខាងក្រោម៖

នៅពេលដែលថាមពលឡាស៊ែរដង់ស៊ីតេទាប (<10 ^ 4w/cm ^ 2) ហើយពេលវេលាប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មខ្លី ថាមពលឡាស៊ែរដែលស្រូបយកដោយលោហៈអាចបណ្តាលឱ្យសីតុណ្ហភាពនៃសម្ភារៈកើនឡើងពីផ្ទៃទៅខាងក្នុងប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែដំណាក់កាលរឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ វាត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការដុតផ្នែកខ្លះ និងការឡើងរឹងដោយការបំលែងដំណាក់កាល ដោយមានឧបករណ៍ ហ្គែរ និងប៊ែររីងភាគច្រើន។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ (10 ^ 4-10 ^ 6w/cm ^ 2) និងការអូសបន្លាយពេលវេលានៃការបំភាយកាំរស្មី ផ្ទៃនៃសម្ភារៈរលាយបន្តិចម្តងៗ។ នៅពេលដែលថាមពលបញ្ចូលកើនឡើង ចំណុចប្រទាក់រាវ-រឹងផ្លាស់ទីបន្តិចម្តងៗឆ្ពោះទៅរកផ្នែកជ្រៅនៃសម្ភារៈ។ ដំណើរការរូបវន្តនេះត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការរលាយឡើងវិញលើផ្ទៃ ការលាយយ៉ាន់ស្ព័រ ការស្រោប និងការផ្សារលោហៈដែលមានចរន្តកំដៅ។

តាមរយៈការបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលបន្ថែមទៀត (>10 ^ 6w/cm ^ 2) និងពន្យារពេលវេលាសកម្មភាពឡាស៊ែរ ផ្ទៃសម្ភារៈមិនត្រឹមតែរលាយប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងហួតផងដែរ ហើយសារធាតុហួតប្រមូលផ្តុំនៅជិតផ្ទៃសម្ភារៈ ហើយអ៊ីយ៉ូដចុះខ្សោយដើម្បីបង្កើតជាប្លាស្មា។ ប្លាស្មាស្តើងនេះជួយឱ្យសម្ភារៈស្រូបយកឡាស៊ែរ។ ក្រោមសម្ពាធនៃការហួត និងការពង្រីក ផ្ទៃរាវខូចទ្រង់ទ្រាយ និងបង្កើតជារណ្តៅ។ ដំណាក់កាលនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្សារឡាស៊ែរ ជាធម្មតានៅក្នុងការផ្សារដែលមានចរន្តកំដៅនៃការតភ្ជាប់ខ្នាតតូចក្នុងរង្វង់ 0.5 មីលីម៉ែត្រ។

តាមរយៈការបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលបន្ថែមទៀត (>10 ^ 7w/cm ^ 2) និងពន្យារពេលវេលាបំភាយវិទ្យុសកម្ម ផ្ទៃសម្ភារៈនឹងឆ្លងកាត់ចំហាយទឹកខ្លាំង បង្កើតបានជាប្លាស្មាដែលមានកម្រិតអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់។ ប្លាស្មាក្រាស់នេះមានឥទ្ធិពលការពារលើឡាស៊ែរ ដែលកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេថាមពលនៃឡាស៊ែរដែលចូលទៅក្នុងសម្ភារៈយ៉ាងខ្លាំង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ក្រោមកម្លាំងប្រតិកម្មចំហាយទឹកធំ រន្ធតូចៗ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជារន្ធសោ ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុងលោហៈរលាយ។ អត្ថិភាពនៃរន្ធសោមានប្រយោជន៍សម្រាប់សម្ភារៈក្នុងការស្រូបយកឡាស៊ែរ ហើយដំណាក់កាលនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្សារដែកលាយជ្រៅដោយឡាស៊ែរ ការកាត់ និងខួង ការឡើងរឹងដោយផលប៉ះពាល់ជាដើម។

ក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗគ្នា រលកពន្លឺផ្សេងៗគ្នានៃការបំភាយកាំរស្មីឡាស៊ែរលើវត្ថុធាតុលោហៈផ្សេងៗគ្នានឹងបណ្តាលឱ្យមានតម្លៃជាក់លាក់នៃដង់ស៊ីតេថាមពលនៅដំណាក់កាលនីមួយៗ។

ទាក់ទងនឹងការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយវត្ថុធាតុ ការហួតនៃវត្ថុធាតុគឺជាព្រំដែនមួយ។ នៅពេលដែលវត្ថុធាតុមិនឆ្លងកាត់ការហួត មិនថានៅក្នុងដំណាក់កាលរឹង ឬរាវទេ ការស្រូបយកឡាស៊ែររបស់វាផ្លាស់ប្តូរយឺតៗជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពផ្ទៃ។ នៅពេលដែលវត្ថុធាតុហួត ហើយបង្កើតជាប្លាស្មា និងរន្ធសោ ការស្រូបយកឡាស៊ែររបស់វត្ថុធាតុនឹងផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗ។

ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរលើផ្ទៃសម្ភារៈកំឡុងពេលផ្សារឡាស៊ែរប្រែប្រួលទៅតាមដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ និងសីតុណ្ហភាពផ្ទៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលសម្ភារៈមិនទាន់រលាយ អត្រាស្រូបយកសម្ភារៈទៅកាន់ឡាស៊ែរកើនឡើងយឺតៗជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពផ្ទៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលដង់ស៊ីតេថាមពលធំជាង (10 ^ 6w/cm ^ 2) សម្ភារៈនឹងហួតយ៉ាងខ្លាំង បង្កើតជារន្ធសោ។ ឡាស៊ែរចូលទៅក្នុងរន្ធសោសម្រាប់ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការស្រូបយកច្រើនដង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃអត្រាស្រូបយកសម្ភារៈទៅកាន់ឡាស៊ែរ និងការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃជម្រៅរលាយ។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយវត្ថុធាតុលោហៈ - រលក

រូបភាពខាងលើបង្ហាញខ្សែកោងទំនាក់ទំនងរវាងការឆ្លុះបញ្ចាំង ការស្រូបយក និងរលកពន្លឺនៃលោហធាតុដែលប្រើជាទូទៅនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ នៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ អត្រាស្រូបយកថយចុះ ហើយការឆ្លុះបញ្ចាំងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃរលកពន្លឺ។ លោហធាតុភាគច្រើនឆ្លុះបញ្ចាំងយ៉ាងខ្លាំងនូវពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកពន្លឺ 10.6 អ៊ុម (CO2) ខណៈពេលដែលឆ្លុះបញ្ចាំងតិចតួចនូវពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកពន្លឺ 1.06 អ៊ុម (1060 nm)។ វត្ថុធាតុលោហធាតុមានអត្រាស្រូបយកខ្ពស់ជាងសម្រាប់ឡាស៊ែររលកពន្លឺខ្លី ដូចជាពន្លឺពណ៌ខៀវ និងបៃតង។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយវត្ថុធាតុលោហៈ - សីតុណ្ហភាពវត្ថុធាតុ និងដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ

ឧទាហរណ៍ លោហធាតុអាលុយមីញ៉ូម នៅពេលដែលសម្ភារៈរឹង អត្រាស្រូបយកឡាស៊ែរគឺប្រហែល 5-7% អត្រាស្រូបយករាវគឺរហូតដល់ 25-35% ហើយវាអាចឡើងដល់ជាង 90% នៅក្នុងសភាពរន្ធសោ។

អត្រាស្រូបយកសម្ភារៈទៅកាន់ឡាស៊ែរកើនឡើងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ អត្រាស្រូបយកសម្ភារៈលោហៈនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺទាបណាស់។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងដល់ជិតចំណុចរលាយ អត្រាស្រូបយករបស់វាអាចឡើងដល់ 40% ~ 60%។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពជិតដល់ចំណុចពុះ អត្រាស្រូបយករបស់វាអាចឡើងដល់ 90%។

ការស្រូបយកឡាស៊ែរដោយសម្ភារៈលោហៈ - ស្ថានភាពផ្ទៃ

អត្រាស្រូបយកធម្មតាត្រូវបានវាស់ដោយប្រើផ្ទៃលោហៈរលោង ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃកំដៅឡាស៊ែរ ជាធម្មតាវាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនអត្រាស្រូបយកនៃវត្ថុធាតុឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់មួយចំនួន (អាលុយមីញ៉ូម ទង់ដែង) ដើម្បីជៀសវាងការផ្សារមិនពិតដែលបណ្តាលមកពីការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់;

វិធីសាស្ត្រខាងក្រោមអាចប្រើបាន៖

១. ការអនុម័តដំណើរការព្យាបាលផ្ទៃជាមុនសមស្របដើម្បីបង្កើនការឆ្លុះបញ្ចាំងរបស់ឡាស៊ែរ៖ អុកស៊ីតកម្មគំរូដើម ការបាញ់ខ្សាច់ ការសម្អាតឡាស៊ែរ ការដាក់នីកែល ការដាក់សំណប៉ាហាំង ថ្នាំកូតក្រាហ្វីត ជាដើម ទាំងអស់នេះអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអត្រាស្រូបយកឡាស៊ែររបស់សម្ភារៈ។

ស្នូលគឺដើម្បីបង្កើនភាពរដុបនៃផ្ទៃសម្ភារៈ (ដែលអំណោយផលដល់ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការស្រូបយកឡាស៊ែរច្រើនដង) ក៏ដូចជាបង្កើនសម្ភារៈថ្នាំកូតដែលមានអត្រាស្រូបយកខ្ពស់។ តាមរយៈការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរ និងការរលាយ និងហួតវាតាមរយៈសម្ភារៈដែលមានអត្រាស្រូបយកខ្ពស់ កំដៅឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ជូនទៅសម្ភារៈមូលដ្ឋាន ដើម្បីបង្កើនអត្រាស្រូបយកសម្ភារៈ និងកាត់បន្ថយការផ្សារនិម្មិតដែលបណ្តាលមកពីបាតុភូតឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់។