Anvendelse af DPSS ND: YAG Laser i diamantskæring

Med den hurtige udvikling af laserteknologi,Diode-pumpet faststof(DPSS) ND: YAG -lasereer gradvist blevet et revolutionært værktøj inden for diamantskæring på grund af deres høje strålekvalitet, høj spidsstyrke og fleksible pulsstyringskarakteristika . Denne artikel vil fokusere på de tekniske principper, procesfordele og praktiske anvendelsespotentiale for DPSS ND: YAG-lasere i diamantskæring og analysere, hvordan det bryder gennem flaskehalet af traditionelt processer gennem ikke-indsats, præcis energikontroll og lavt tildeltning og lav opvarmning, og tilvejebringer og tilvejebringer og tilvejebringer og tilvejebringer og giver en præcis energikontroll Effektive løsninger til lav pris og høj kvalitet til behandling af diamant præcision .

DPSS ND: YAG-lasere bruger diodepumpeteknologi og faststof-lasermedier til at producere en højintensiv laserstråle . Denne laser er frekvensdoblet i en specifik konfiguration, hvor input infrarød stråle (1064 nm) føres gennem en ikke-lineær krystal og omdannet til grøn lys (532 nm) {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{. kaldes frekvensdobling eller anden harmonisk generation (SHG) og er en meget anvendt metode til generering af lys i kort bølgelængde .

Arbejdsprincip for DPSS ND: YAG Laser

· Diode -pumpning:Processen starter med en laserdiode, der udsender infrarødt lys . Dette lys bruges til at "pumpe" ND: YAG -krystalen, der begejstrer neodymionen, der er indlejret i Yttrium -aluminiumsgarnet -lattice . laser -dioden, er afstemt til en vinkelgelgel, der matcher absorptionsspørgsmålet om ndionerne til ndions til ndions til ndions til ndions til at sikre, efter at Slibning efter ndions til ndions til Slibning efter ndions til Slibning til at sikre efter ndions til ndions til ndions efter ° C ydions efter ° C} til ydionerne til ydelserne efter ndions til ild »efter ndions ild’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’out}} laser diode er indstillet der Effektiv energioverførsel .

· Nd: yag krystal:ND: YAG Crystal er det aktive forstærkningsmedium . Når neodymionen er begejstrede for pumpelyset, absorberer de energi og flytter til en højere energistilstand . inden for en kort tid, disse ioner overgår til en lavere energitilstand, der frigiver deres lagrede energi i form af fotoner {. denne proces kaldes spontan emission .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {{3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 var der er gemt der

· Befolkningsinversion og stimuleret emission:For at laserhandling kan forekomme, skal der opnås en befolkningsinversion, det vil sige, at flere ioner er i den ophidsede tilstand end i den lavere energistilstand ., når fotonerne hopper frem og tilbage mellem de to spejle i laserhulen, stimulerer de de ophidsede nd -ioner til at frigive flere fotoner i den samme fase, retning og bølgelængde. denne proces kaldes stimulerede emission og ample og amplet. Inden for krystalen .

· Laserhulrum:Et laserhulrum består typisk af to spejle i begge ender af en nd: yag krystal . det ene spejl er meget reflekterende, mens den anden delvist reflekterer, hvilket giver noget af lyset mulighed for at flygte som laserudgang . hulen resonerer med lyset, amplificering af det ved en gentagen proces af stimuleret emission {.

· Frekvens fordobling (anden harmonisk generation):For at omdanne det grundlæggende frekvenslys (1064 nm, som ND: YAG typisk udsender) til grønt lys (532 nm), er en frekvens, der fordobler krystal (såsom KTP - kaliumtitanatphosphat) placeret i laserstien . Denne krystal har ikke -lineært optiske egenskaber, der giver det til at kombinere de to originale inf -infruede lysfaboner fordoblet energi og derfor halvdelen af bølgelængden af det indledende lys . Denne proces er kendt som anden harmonisk generation (SHG) .

· Grønt lysudgang:Resultatet af frekvens fordobling er et lysegrønt lys, der udsendes ved 532 nm . Dette grønne lys kan bruges i en række anvendelser, herunder laserpointer, laserudstillinger, fluorescens excitation i mikroskopi og medicinske procedurer .

Fordele ved DPSS ND: YAG -lasere

1. høj præcision og kompleks formbehandling
Submicron præcision:
Den korte bølgelængde og højstrålekvalitet (m² tæt på 1) DPSS ND: YAG -laser kan opnå en fokuseret pletdiameter på mindre end 10 μm, opfylder kravene til submicron -præcision ved diamantskæring, især egnet til den nøjagtige behandling af facetterede kanter .
Ansøgningseksempel:Kompleks geometrisk konturskæring af specielle formede diamanter (såsom hjerteformet og pæreformet), skarpe vinkler eller mikrokoncavestrukturer, der er vanskelige at opnå med traditionelle mekaniske værktøjer, kan gengives perfekt gennem lasersti-programmering .
Computer Dynamic Control:
Skærestien forudindstilles gennem CAD/CAM-software, og multi-aksen-kobling opnås i kombination med Galvanometer-scanningssystemet, der automatiserer hele processen fra grov skæring til fin efterbehandling, hvilket reducerer menneskelige fejl .

2. reducerer væsentligt materialetab væsentligt
Smalt spaltedesign:
Laserspaltebredden kan kontrolleres ved 20-50 μm (den mekaniske bladspalte er normalt mere end 200 μm), hvilket reducerer mængden af ineffektiv fjernelse af diamant ru sten .
Datasammenligning:At tage en 1- karat standard rund diamant Som eksempel kan den materielle udnyttelseshastighed for laserskæring øges med 15%–20%, hvilket direkte reducerer omkostningerne ved råmaterialer .
Tilpasningsevne til ru sten:
Laser kan selektivt skære indeslutninger eller revner inde i diamanten, undgå defekte områder og fastholde dele med høj værdi i det maksimale omfang .

3. pålidelighed af ikke-kontaktbehandling
Nul mekanisk stresskade:
Laser fordamper direkte diamantmaterialer gennem fototermisk virkning (carbon omdannes til CO/CO₂), hvor man undgår mikrokrakker eller kantkollaps forårsaget af mekanisk knivkontakt, som er især egnet til behandling af diamanter med høj klarity .}
Behandling af skrøbelige ru sten:
For ru diamanter med udviklede revner eller laboratorievoksne diamanter (som kan have vækstdefekter), kan ikke-kontaktskæring markant reducere brudhastigheden .

4. miljøbeskyttelse og høj effektivitet
Grøn proces:
Der kræves ingen skærevæske eller kølevæske (traditionel behandling kræver oliebaserede smøremidler), hvilket reducerer kemisk forurening og efterfølgende rengøringsomkostninger i tråd med tendensen med bæredygtig fremstilling .
Optimering af energiforbrug:
Den fotoelektriske konverteringseffektivitet af DPSS -teknologien når 20%-30%(flashlampepumpning er kun 1%{{3}%) . kombineret med pulsmoduleringsfunktionen, reduceres energiforbruget med 30%-50%sammenlignet med mekanisk klipning under den samme nedskæringsopgave {{{{{{{{{{{{{{{{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{6

Anvendelse af ND: YAG -laser i diamantskæring

1. Industriel diamantskæring
Indledende skæring og formning af store diamanter
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 karat) og reducer risikoen for fragmentering forårsaget af mekanisk stress .
Præcis formning: foreløbig behandling af komplekse geometriske former (såsom polygoner og specielle formede strukturer) opnås gennem pulseret lasere med høj energi, der lægger grundlaget for efterfølgende fin behandling .}
2. smykkekvalitet diamant efterbehandling
Laserassisteret teknologi inden for facettering og polering
Faser med høj præcision: Laseren kan nøjagtigt fjerne facetkanterne på diamantoverfladen (vinkelfejl<0.1°) to ensure optical symmetry.
Pre-polering: Lasermikro-ablation kan reducere den efterfølgende mekaniske poleringstid og reducere overfladefremheden (RA<10 nm).
3. behandling af særlige behov
Diamond Micro-Drilling (behandling af køleplade til elektroniske enheder)
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-behandling: Højdensitetshularrays (såsom 1000 huller/cm²) kan hurtigt afsluttes gennem galvanometer-systemet .
Diamond Tool Edge -behandling
Laserafslutning: Laser kan fjerne kantmaterialet nøjagtigt for at opnå skarphed på nano-niveau (kantradius<50 nm) and extend tool life.

Traditionel skæring vs . laserskæring

In the field of diamond cutting, the high-power, coherent green light of DPSS Nd:YAG lasers provides a precise and efficient cutting method. Compared with traditional physical cutting techniques, laser cutting can achieve finer cutting lines and higher cutting accuracy, thereby reducing material waste and improving processing efficiency. In addition, the non-contact nature of laser cutting means that physical Stress på diamanter reduceres, hvilket reducerer risikoen for skader .

Advances in laser technology have brought revolutionary changes to the diamond processing industry, and DPSS Nd:YAG lasers have played an important role in this with their high efficiency, compact and reliable format. Through solid-state gain media (Nd:YAG crystals), efficient diode pumping and effective frequency multiplication, this laser successfully achieves the required wavelength of light, opening up new possibilities for the precision processing of Diamonds og andre hårde og sprøde materialer .

Kontaktoplysninger:

Hvis du har nogen ideer, er du velkommen til at tale med os . Uanset hvor vores kunder er, og hvad vores krav er, vil vi følge vores mål om at give vores kunder høje kvalitet, lave priser og den bedste service .