Diamaint “snoíodóireachta” léasair: an t-ábhar is deacra a shárú le solas

DiamaintIs í an tsubstaint is deacra sa nádúr í, ach ní seodra amháin atá ann. Tá seoltacht theirmeach cúig huaire níos tapúla ná copar ag an ábhar seo, is féidir leis teas agus radaíocht mhór a sheasamh, is féidir leis solas a tharchur, insliú a dhéanamh, agus is féidir é a chlaochlú ina leathsheoltóir fiú. Mar sin féin, is iad na “sárchumhachtaí” seo a fhágann gurb é diamant an t-ábhar “is deacra” le próiseáil – ní féidir le huirlisí traidisiúnta é a ghearradh nó scoilteanna a fhágáil. Níor aimsigh daoine eochair chun an “rí ábhar” seo a cheansú go dtí teacht na teicneolaíochta léasair.

Cén fáth gur féidir diamaint a "ghearradh" le léasar?

Samhlaigh gloine formhéadúcháin a úsáid chun solas na gréine a dhíriú chun páipéar a adhaint. Tá prionsabal próiseála léasair diamant cosúil leis, ach níos cruinne. Nuair a ionradaíonn bhíoma léasair ardfhuinnimh diamant, tarlaíonn “meiteamorfóis adaimh charbóin” micreascópach:

1. Casann diamant ina ghraifít: Athraíonn fuinneamh an léasair struchtúr dromchla an diamant (sp³) ina ghraifít níos boige (sp²), díreach mar a “dhíghineann” diamant láithreach ina luaidhe peann luaidhe.

2. Déantar graifít a “ghalú”: déanann an ciseal graifíte sublimáidiú ag teocht ard nó déantar é a ghreantáil le hocsaigin, rud a fhágann marcanna próiseála beachta. 3. Príomhdhul Chun Cinn: Lochtanna Go teoiriciúil, ní féidir diamant foirfe a phróiseáil ach le léasar ultraivialait (tonnfhad <229 nm), ach i ndáiríre, bíonn lochtanna beaga bídeacha i gcónaí ag diamaint shaorga (amhail eisíontais agus teorainneacha gráin). Tá na lochtanna seo cosúil le “poill” a ligeann do sholas glas gnáth (532 nm) nó léasar infridhearg (1064 nm) a ionsú. Is féidir le heolaithe fiú an léasar a “ordú” chun patrún ar leith a shnoí ar an diamant trí dháileadh na lochtanna a rialáil.

Cineál léasair: Éabhlóid ó “foirnéis” go “scian oighir”

Comhcheanglaíonn próiseáil léasair córais rialaithe uimhriúla ríomhaireachta, córais optúla chun cinn, agus suíomh oibre ardchruinneas agus uathoibrithe chun ionad próiseála taighde agus táirgthe a chruthú. Úsáidtear é i bpróiseáil diamant, agus is féidir leis próiseáil éifeachtach agus ardchruinneas a bhaint amach.

1. Próiseáil léasair micrishoicind Tá leithead cuisle léasair micrishoicind leathan agus is gnách go mbíonn sé oiriúnach le haghaidh próiseála garbh. Roimh theacht chun cinn na teicneolaíochta glasála mód, bhí cuisle léasair den chuid is mó sa raon micrishoicind agus nanashoicind. Faoi láthair, is beag tuairisc atá ann ar phróiseáil dhíreach diamant le léasair micrishoicind, agus díríonn an chuid is mó díobh ar réimse feidhme próiseála cúil.

2. Próiseáil léasair nana-soicind Tá sciar mór den mhargadh ag léasair nana-soicind faoi láthair agus tá dea-chobhsaíocht, costas íseal, agus am próiseála gearr acu. Úsáidtear go forleathan iad i dtáirgeadh fiontar. Mar sin féin, bíonn tionchar teirmeach ag an bpróiseas abláisiú léasair nana-soicind ar an sampla, agus is é an léiriú macrascópach ná go dtáirgeann an phróiseáil crios mór atá buailte ag teas.

3. Próiseáil léasair piciseoicind Tá próiseáil léasair piciseoicind idir abláisiú cothromaíochta teirmeach léasair nanaiseoicind agus próiseáil fuar léasair femtoseoicind. Laghdaítear fad na cuisle go suntasach, rud a laghdaíonn go mór an damáiste a dhéanann an crios teasa.

4. Próiseáil léasair femtosoicind Tugann teicneolaíocht léasair thar a bheith gasta deiseanna le haghaidh próiseáil mhín diamant, ach cuireann costas ard agus costas cothabhála léasair femtosoicind teorainn le cur chun cinn modhanna próiseála. Faoi láthair, tá an chuid is mó den taighde gaolmhar fós i gcéim na saotharlainne.

Conclúid

Ó “gan a bheith in ann gearradh” go “snoí de réir toil”, tá teicneolaíocht léasair tar éisdiamant ní “vása” gafa sa tsaotharlann a thuilleadh é. Le hathrá na teicneolaíochta, d’fhéadfaimis a fheiceáil sa todhchaí: sceallóga diamant ag scaipeadh teasa i bhfóin phóca, ríomhairí chandamacha ag baint úsáide as diamaint chun faisnéis a stóráil, agus fiú bithbhraiteoirí diamant ionchlannaithe i gcorp an duine… Tá an damhsa seo de sholas agus diamaint ag athrú ár saol.