અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર શું છે?

વ્યાખ્યા

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર એ એક પ્રકારનો અતિ-તીવ્ર અલ્ટ્રા-શોર્ટ સ્પંદિત લેસર છે જેની પલ્સ પહોળાઈ pico2nd સ્તર (10-12s) કરતા ઓછી અથવા તેની અંદર હોય છે, જે ઉર્જા આઉટપુટ વેવફોર્મના આધારે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ વ્યાખ્યા "અલ્ટ્રાફાસ્ટ ઘટના" સાથે સંબંધિત છે. અલ્ટ્રાફાસ્ટ ઘટના એવી ઘટનાનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ભૌતિક, રાસાયણિક અથવા જૈવિક પ્રક્રિયામાં થાય છે જે પદાર્થની સૂક્ષ્મ પ્રણાલીમાં ઝડપથી બદલાય છે. અણુ અને પરમાણુ પ્રણાલીમાં, અણુઓ અને પરમાણુઓની ગતિનો સમય સ્કેલ પિકોસેકન્ડથી ફેમટોસેકન્ડના ક્રમમાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પરમાણુ પરિભ્રમણનો સમયગાળો પિકોસેકન્ડના ક્રમમાં હોય છે, અને કંપનનો સમયગાળો ફેમટોસેકન્ડના ક્રમમાં હોય છે. જ્યારે લેસર પલ્સ પહોળાઈ pico2nd અથવા ફેમટોસેકન્ડના સ્તર સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે પરમાણુઓની એકંદર થર્મલ ગતિ પરના પ્રભાવને મોટા પ્રમાણમાં ટાળી શકે છે (અણુઓની થર્મલ ગતિ એ પદાર્થના તાપમાનનો સૂક્ષ્મ સાર છે), અને સામગ્રી પરમાણુ કંપનના સમય સ્કેલ પર ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રભાવ, જેથી પ્રક્રિયાના હેતુને પ્રાપ્ત કરતી વખતે, થર્મલ અસર ખૂબ ઓછી થાય છે.

પ્રકાર

લેસર માટે ઘણી વર્ગીકરણ પદ્ધતિઓ છે, જેમાંથી 4 સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી વર્ગીકરણ પદ્ધતિઓ છે, જેમાં કાર્યકારી પદાર્થ દ્વારા વર્ગીકરણ, ઊર્જા આઉટપુટ વેવફોર્મ (કાર્યકારી સ્થિતિ) દ્વારા વર્ગીકરણ, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ (રંગ) દ્વારા વર્ગીકરણ અને શક્તિ દ્વારા વર્ગીકરણનો સમાવેશ થાય છે.

તેમાંથી, ઊર્જા ઉત્પાદન તરંગસ્વરૂપ અનુસાર, લેસરોને સતત લેસર, સ્પંદનીય લેસર અને અર્ધ-સતત લેસરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

સતત લેસર

તે એક લેસર છે જે કામના કલાકો દરમિયાન સતત સ્થિર ઉર્જા તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. તે ઉચ્ચ શક્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને તે મોટા જથ્થા અને ઉચ્ચ ગલનબિંદુ, જેમ કે મેટલ પ્લેટ્સ, સાથે સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે.

સ્પંદનીય લેસર

તે પલ્સના સ્વરૂપમાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. પલ્સ પહોળાઈ અનુસાર, તેને milli2nd લેસરો, micro2nd લેસરો, nano2nd શટડાઉન ડિવાઇસ, pico2nd લેસરો, femto2nd લેસરો અને atto2nd લેસરોમાં વધુ વિભાજિત કરી શકાય છે; ઉદાહરણ તરીકે, જો પલ્સ લેસર હોય તો આઉટપુટ લેસરની પલ્સ પહોળાઈ 1-1000ns ની વચ્ચે હોય છે, જેને આપણે nano2nd લેસરો કહીએ છીએ, વગેરે. આપણે pico2nd લેસરો, femto2nd લેસરો, atto2nd લેસરો અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો કહીએ છીએ. પલ્સવાળા લેસરની શક્તિ સતત લેસર કરતા ઘણી ઓછી હોય છે, પરંતુ પ્રક્રિયા ચોકસાઈ સતત લેસર કરતા વધારે હોય છે, અને સામાન્ય રીતે, પલ્સ પહોળાઈ જેટલી સાંકડી હોય છે, તેટલી પ્રક્રિયા ચોકસાઈ વધારે હોય છે.

ક્વાસી-સીડબ્લ્યુ લેસર

તે ચોક્કસ સમયગાળામાં વારંવાર પ્રમાણમાં ઉચ્ચ-ઊર્જા લેસર આઉટપુટ કરી શકે છે, અને તે સિદ્ધાંતમાં પલ્સ લેસર પણ છે.

ઉપરોક્ત 3 લેસરોના ઉર્જા ઉત્પાદન તરંગસ્વરૂપોને "ડ્યુટી ચક્ર" પરિમાણ દ્વારા પણ વર્ણવી શકાય છે. લેસર માટે, ડ્યુટી ચક્રને પલ્સ ચક્રમાં કુલ સમયની તુલનામાં લેસર ઉર્જા ઉત્પાદનના સમયના ગુણોત્તર તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે.

CW લેસર ડ્યુટી ચક્ર (=1) > ક્વાસી-CW લેસર ડ્યુટી ચક્ર > પલ્સ્ડ લેસર ડ્યુટી ચક્ર. સામાન્ય રીતે, પલ્સ્ડ લેસરની પલ્સ પહોળાઈ જેટલી સાંકડી હશે, તેટલો ડ્યુટી ચક્ર ઓછો હશે.

મટીરીયલ પ્રોસેસિંગના ક્ષેત્રમાં, સ્પંદિત લેસરો શરૂઆતમાં સતત લેસરોનું સંક્રમણકારી ઉત્પાદન હતું. આનું કારણ એ છે કે કોર ઘટકોની બેરિંગ ક્ષમતા અને પ્રારંભિક તબક્કામાં ટેકનોલોજીના સ્તર જેવા પરિબળોના પ્રભાવને કારણે સતત લેસરોની આઉટપુટ પાવર ખૂબ ઊંચી હોઈ શકતી નથી, અને સામગ્રીને ગલનબિંદુ સુધી ગરમ કરી શકાતી નથી. ઉપરોક્ત પ્રક્રિયાનો હેતુ પ્રાપ્ત કરે છે. જો લેસરની આઉટપુટ ઊર્જાને એક જ પલ્સ પર કેન્દ્રિત કરવા માટે ચોક્કસ તકનીકી માધ્યમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેથી લેસરની કુલ શક્તિ બદલાતી ન હોવા છતાં, પલ્સના સમયે તાત્કાલિક શક્તિ ખૂબ વધી જાય છે, જે મટીરીયલ પ્રોસેસિંગની જરૂરિયાતોને સંતોષે છે. પાછળથી, સતત લેસર ટેકનોલોજી ધીમે ધીમે પરિપક્વ થઈ, અને એવું જાણવા મળ્યું કે પલ્સિત લેસરનો પ્રોસેસિંગ ચોકસાઈમાં મોટો ફાયદો છે. આનું કારણ એ છે કે સામગ્રી પર સ્પંદિત લેસરની થર્મલ અસર ઓછી હોય છે, અને લેસર પલ્સ પહોળાઈ જેટલી સાંકડી હોય છે, થર્મલ અસર ઓછી હોય છે, અને પ્રોસેસ્ડ મટીરીયલની ધાર જેટલી સરળ હોય છે, અનુરૂપ મશીનિંગ ચોકસાઈ વધારે હોય છે.

ઘટકો

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની 2 મુખ્ય માંગણીઓ: ઉચ્ચ સ્થિરતા અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ અને ઉચ્ચ પલ્સ ઊર્જા. સામાન્ય રીતે, મોડ-લોકિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ મેળવી શકાય છે, અને CPA એમ્પ્લીફિકેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ પલ્સ ઊર્જા મેળવી શકાય છે. સામેલ મુખ્ય ઘટકોમાં ઓસિલેટર, સ્ટ્રેચર્સ, એમ્પ્લીફાયર્સ અને કોમ્પ્રેસરનો સમાવેશ થાય છે. તેમાંથી, ઓસિલેટર અને એમ્પ્લીફાયર ટેકનોલોજી સૌથી મુશ્કેલ છે, અને તે અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ઉત્પાદન કંપનીની મુખ્ય ટેકનોલોજી પણ છે.

ઓસિલેટર

ઓસિલેટરમાં, મોડ-લોકિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર પલ્સ મેળવવામાં આવે છે.

સ્ટ્રેચર

સ્ટ્રેચર ફેમ્ટો2જી બીજના કઠોળને અલગ અલગ તરંગલંબાઇ દ્વારા સમયસર અલગ કરે છે.

એમ્પ્લીફાયર

આ ખેંચાયેલા પલ્સને સંપૂર્ણપણે ઉર્જાવાન બનાવવા માટે ચિર્પ્ડ એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ થાય છે.

કોમ્પ્રેસર

કોમ્પ્રેસર વિવિધ ઘટકોના એમ્પ્લીફાઇડ સ્પેક્ટ્રાને એકસાથે લાવે છે અને તેમને ફેમ્ટો2nd પહોળાઈમાં પુનઃસ્થાપિત કરે છે, આમ અત્યંત ઉચ્ચ તાત્કાલિક શક્તિ સાથે ફેમ્ટો2nd લેસર પલ્સ બનાવે છે.

કાર્યક્રમો

nano2nd અને milli2nd લેસરોની તુલનામાં, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની એકંદર શક્તિ ઓછી હોવા છતાં, કારણ કે તે સીધી રીતે સામગ્રીના પરમાણુ સ્પંદનોના સમય સ્કેલ પર કાર્ય કરે છે, તે ખરા અર્થમાં "કોલ્ડ પ્રોસેસિંગ" ને અનુભવે છે, તેથી પ્રોસેસિંગ ચોકસાઈમાં ઘણો સુધારો થયો છે.

વિવિધ લાક્ષણિકતાઓને કારણે, હાઇ-પાવર કન્ટીન્યુઅસ લેસરો, નોન-અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સ્ડ લેસરો અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોમાં ડાઉનસ્ટ્રીમ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં ઘણો તફાવત છે:

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સતત લેસરો (અને અર્ધ-સતત લેસરો) નો ઉપયોગ કાપવા, સિન્ટરિંગ માટે થાય છે, વેલ્ડીંગ, સપાટી ક્લેડીંગ, ડ્રિલિંગ, 3D ધાતુની સામગ્રીનું છાપકામ.

નોન-અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સ્ડ લેસરોનો ઉપયોગ નોન-મેટાલિક મટિરિયલ્સના માર્કિંગ, સિલિકોન મટિરિયલ્સની પ્રક્રિયા માટે થાય છે, ચોકસાઇ કોતરણી ધાતુની સપાટીઓનું કામ, ધાતુની સપાટીઓની સફાઈ, ધાતુઓનું ચોકસાઇ વેલ્ડીંગ, ધાતુઓનું માઇક્રોમશીનિંગ.

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનો ઉપયોગ કાચ, પીઈટી અને નીલમ જેવી પારદર્શક સામગ્રી અને સખત અને બરડ સામગ્રીને કાપવા અને વેલ્ડીંગ કરવા માટે થાય છે, ચોકસાઇ માર્કિંગ, નેત્ર શસ્ત્રક્રિયા, માઇક્રોસ્કોપિક પેસિવેશન અને સામગ્રીનું કોતરણી.

ઉપયોગની દ્રષ્ટિએ, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા CW લેસરો અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો વચ્ચે લગભગ કોઈ પરસ્પર અવેજી સંબંધ નથી. તેઓ કુહાડી અને ટ્વીઝર જેવા છે, અને તેમના કદના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. નોન-અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સ્ડ લેસરોના ડાઉનસ્ટ્રીમ એપ્લિકેશનો સતત લેસરો અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો સાથે કેટલાક ઓવરલેપ ધરાવે છે. વાસ્તવિક પરિણામો પરથી, સમાન એપ્લિકેશન હેઠળ, તેની શક્તિ સતત લેસરો જેટલી સારી નથી, અને તેની ચોકસાઈ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો જેટલી સારી નથી. વધુ અગ્રણી કિંમત પ્રદર્શન છે.

ખાસ કરીને nano2nd અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસર, જોકે તેની પલ્સ પહોળાઈ pico2nd સ્તર સુધી પહોંચતી નથી, પરંતુ અન્ય રંગીન nano2nd લેસરોની તુલનામાં પ્રક્રિયા ચોકસાઈમાં ઘણો સુધારો થયો છે, તેનો ઉપયોગ 3C ઉત્પાદનોના પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે થાય છે. ભવિષ્યમાં, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની કિંમત ઘટતાં, તે nano2nd અલ્ટ્રાવાયોલેટ બજાર પર કબજો કરી શકે છે.

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો ખરેખર ઠંડા પ્રક્રિયાને સાકાર કરે છે અને ચોકસાઇ પ્રક્રિયામાં નોંધપાત્ર ફાયદા ધરાવે છે. જેમ જેમ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની ઉત્પાદન તકનીક ધીમે ધીમે પરિપક્વ થાય છે, તેમ તેમ ખર્ચ ધીમે ધીમે ઘટતો જાય છે. ભવિષ્યમાં, તેનો વ્યાપકપણે તબીબી જીવવિજ્ઞાન, એરોસ્પેસ, કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, લાઇટિંગ ડિસ્પ્લે, ઉર્જા પર્યાવરણ, ચોકસાઇ મશીનરી અને અન્ય ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થવાની અપેક્ષા છે.

તબીબી કોસ્મેટોલોજી

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનો ઉપયોગ તબીબી આંખની શસ્ત્રક્રિયાના સાધનો અને કોસ્મેટિક ઉપકરણોમાં થઈ શકે છે. ફેમ્ટો2nd લેસરનો ઉપયોગ માયોપિયા સર્જરીમાં થાય છે અને વેવફ્રન્ટ એબરેશન ટેકનોલોજી પછી તેને "રીફ્રેક્ટિવ સર્જરીમાં બીજી ક્રાંતિ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. માયોપિયાના દર્દીઓની આંખની ધરી સામાન્ય આંખની ધરી કરતા મોટી હોય છે, જેથી આંખની કીકીના આરામની સ્થિતિમાં, આંખની રીફ્રેક્ટિવ સિસ્ટમ દ્વારા રીફ્રેક્ટિવ પછી સમાંતર પ્રકાશ કિરણોનું ધ્યાન રેટિનાની સામે આવે છે. ફેમ્ટો2nd લેસર સર્જરી અક્ષીય પરિમાણમાં વધારાના સ્નાયુઓને દૂર કરી શકે છે અને અક્ષીય અંતરને સામાન્ય સ્થિતિમાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે. ફેમ્ટો2nd લેસર સર્જરીમાં ઉચ્ચ ચોકસાઈ, ઉચ્ચ સલામતી, ઉચ્ચ સ્થિરતા, ટૂંકા ઓપરેશન સમય અને ઉચ્ચ આરામના ફાયદા છે, અને તે સૌથી મુખ્ય પ્રવાહની માયોપિયા સર્જરી પદ્ધતિઓમાંની એક બની ગઈ છે.

સુંદરતાની દ્રષ્ટિએ, અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસરનો ઉપયોગ રંગદ્રવ્ય અને મૂળ છછુંદર દૂર કરવા, ટેટૂ દૂર કરવા અને ત્વચાની વૃદ્ધત્વ સુધારવા માટે કરી શકાય છે.

કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં કઠણ અને બરડ પારદર્શક સામગ્રી પ્રક્રિયા, પાતળી ફિલ્મ પ્રક્રિયા, ચોકસાઇ માર્કિંગ વગેરે માટે યોગ્ય છે. મોબાઇલ ફોન ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ અને નીલમ કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ કાચા માલમાં, ખાસ કરીને નીલમમાં કઠણ, બરડ અને પારદર્શક સામગ્રીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, તેની ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઉચ્ચ બરડતાને કારણે, પરંપરાગત મશીનિંગ પદ્ધતિઓની કાર્યક્ષમતા અને ઉપજ દર ખૂબ ઓછો છે; નીલમ હવે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે તેનો સ્માર્ટ ઘડિયાળો, મોબાઇલ ફોન કેમેરા કવર, ફિંગરપ્રિન્ટ મોડ્યુલ કવર વગેરેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે; નેનો2nd અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસર અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર હાલમાં નીલમ કાપવા માટે મુખ્ય તકનીકી માધ્યમ છે, અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરની પ્રોસેસિંગ અસર અલ્ટ્રાવાયોલેટ નેનો2nd લેસર કરતા વધુ સારી છે. વધુમાં, કેમેરા મોડ્યુલો અને ફિંગરપ્રિન્ટ મોડ્યુલો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રોસેસિંગ પદ્ધતિઓ મુખ્યત્વે નેનો2nd અને pico2nd લેસર છે. લવચીક મોબાઇલ ફોન સ્ક્રીન (ફોલ્ડેબલ સ્ક્રીન) અને અનુરૂપ કાપવા માટે 3D ભવિષ્યમાં કાચ ડ્રિલિંગ, મુખ્ય પ્રવાહની ટેકનોલોજી મોટા ભાગે અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર હશે.

પેનલ ઉત્પાદનમાં પણ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોનો મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે. LCD/OLED ઉત્પાદન દરમિયાન OLED પોલરાઇઝર્સને કાપવા, છાલવા અને સમારકામ માટે અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

OLED માટે, તેના પોલિમર મટિરિયલ્સ ખાસ કરીને થર્મલ પ્રભાવો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. વધુમાં, હાલમાં બનાવેલા કોષોનું કદ અને અંતર ખૂબ જ નાનું છે, અને બાકીનું પ્રોસેસિંગ કદ પણ ખૂબ જ નાનું છે. પહેલા જેવી પરંપરાગત ડાઇ-કટીંગ પ્રક્રિયા હવે આજ માટે યોગ્ય નથી. ઉદ્યોગની ઉત્પાદન જરૂરિયાતો, અને હવે ખાસ આકારની સ્ક્રીનો અને છિદ્રિત સ્ક્રીનો માટે એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ છે, જે પરંપરાગત હસ્તકલાની ક્ષમતાઓથી આગળ છે. આ રીતે, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોના ફાયદા પ્રતિબિંબિત થાય છે, ખાસ કરીને pico2nd અલ્ટ્રાવાયોલેટ અથવા તો femto2nd લેસર, જેમાં એક નાનો ગરમી-અસરગ્રસ્ત ઝોન હોય છે અને તે કર્વ પ્રોસેસિંગ જેવા વધુ લવચીક એપ્લિકેશનો માટે વધુ યોગ્ય છે.

માઇક્રો વેલ્ડીંગ

કાચ જેવા પારદર્શક ઘન માધ્યમો માટે, અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ લેસર માધ્યમમાં પ્રસરે ત્યારે બિન-રેખીય શોષણ, ગલન નુકસાન, પ્લાઝ્મા રચના, એબ્લેશન અને ફાઇબર પ્રસરણ જેવી વિવિધ ઘટનાઓ બનશે. આકૃતિ વિવિધ શક્તિ ઘનતા અને સમય સ્કેલ હેઠળ અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ લેસર અને ઘન સામગ્રી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં થતી વિવિધ ઘટનાઓ દર્શાવે છે.

અલ્ટ્રા-શોર્ટ પલ્સ લેસર માઇક્રો-વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીમાં મધ્યવર્તી સ્તર દાખલ કરવાની જરૂર નથી, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, ઉચ્ચ ચોકસાઇ, કોઈ મેક્રોસ્કોપિક થર્મલ અસર નથી, અને માઇક્રો-વેલ્ડીંગ ટ્રીટમેન્ટ પછી પ્રમાણમાં આદર્શ યાંત્રિક અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેથી તે કાચ જેવી પારદર્શક સામગ્રીના માઇક્રો-વેલ્ડીંગ માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સંશોધકોએ 70 fs, 250 kHz પલ્સનો ઉપયોગ કરીને એન્ડ કેપ્સને સ્ટાન્ડર્ડ અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં સફળતાપૂર્વક વેલ્ડ કર્યા છે.

ડિસ્પ્લે લાઇટિંગ

ડિસ્પ્લે લાઇટિંગના ક્ષેત્રમાં અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે LED વેફર્સના સ્ક્રિબિંગ અને કટીંગનો સંદર્ભ આપે છે. આ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનું બીજું ઉદાહરણ છે જે સખત અને બરડ સામગ્રીની પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે. અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર પ્રોસેસિંગમાં ઉચ્ચ ક્રોસ-સેક્શન ફ્લેટનેસ અને એજ ચિપિંગમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈમાં ઘણો સુધારો થયો છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક એનર્જી

ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોના ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોનો વ્યાપક ઉપયોગ અવકાશ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, CIGS થિન-ફિલ્મ બેટરીના ઉત્પાદનમાં, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો મૂળ યાંત્રિક સ્ક્રિબિંગ પ્રક્રિયાને બદલી શકે છે અને સ્ક્રિબિંગની ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે, ખાસ કરીને P2 અને P3 સ્ક્રિબિંગ લિંક્સ માટે, જે લગભગ કોઈ ચિપિંગ અને કોઈ તિરાડો અને અવશેષ તણાવ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

એરોસ્પેસ

ટર્બાઇન બ્લેડના પ્રદર્શન અને સેવા જીવનને સુધારવા માટે, અને પછી એન્જિનના પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવા માટે, એર ફિલ્મ કૂલિંગ ટેકનોલોજી અપનાવવી જરૂરી છે, જે એર ફિલ્મ હોલ પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી માટે અત્યંત ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓને આગળ ધપાવે છે. 2018 માં, ઝિઆન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓપ્ટિક્સ એન્ડ મિકેનિક્સે ચીનમાં સૌથી વધુ સિંગલ પલ્સ એનર્જી વિકસાવી. 26-વોટ ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ ફેમ્ટો2nd ફાઇબર લેસર, અને અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસર એક્સ્ટ્રીમ મેન્યુફેક્ચરિંગ સાધનોની શ્રેણી વિકસાવી, એરો-એન્જિન ટર્બાઇન બ્લેડમાં એર ફિલ્મ છિદ્રોના "કોલ્ડ પ્રોસેસિંગ" માં સફળતા પ્રાપ્ત કરી, સ્થાનિક અંતરને ભરી દીધું. આ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ EDM કરતા વધુ અદ્યતન છે. પદ્ધતિની ચોકસાઈ વધારે છે, અને ઉપજ દરમાં ઘણો સુધારો થયો છે.

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોનો ઉપયોગ ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સના ચોકસાઇ મશીનિંગ પર પણ થઈ શકે છે, અને મશીનિંગ ચોકસાઈમાં સુધારો એરોસ્પેસ અને અન્ય હાઇ-એન્ડ ક્ષેત્રોમાં કાર્બન ફાઇબર જેવી કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સના ઉપયોગને વિસ્તૃત કરવામાં મદદ કરશે.

સંશોધન ક્ષેત્ર

2-ફોટોન પોલિમરાઇઝેશન ટેકનોલોજી (2PP) એ "નેનો-ઓપ્ટિકલ" છે 3D પ્રિન્ટિંગ પદ્ધતિ, જે પ્રકાશ-ક્યોરિંગ ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ ટેકનોલોજી જેવી જ છે, અને ભવિષ્યવાદી ક્રિસ્ટોફર બાર્નાટ માને છે કે આ ટેકનોલોજી મુખ્ય પ્રવાહનું સ્વરૂપ બની શકે છે 3D ભવિષ્યમાં પ્રિન્ટિંગ. 2-ફોટોન પોલિમરાઇઝેશન ટેકનોલોજીનો સિદ્ધાંત "femto2nd પલ્સ લેસર" નો ઉપયોગ કરીને ફોટોસેન્સિટિવ રેઝિનને પસંદગીયુક્ત રીતે મટાડવાનો છે. તે ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ ફોટોક્યુરિંગ જેવું લાગે છે, તફાવત એ છે કે 2-ફોટોન પોલિમરાઇઝેશન ટેકનોલોજી જે ન્યૂનતમ સ્તરની જાડાઈ અને XY અક્ષ રિઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરી શકે છે તે 100 nm અને 200 nm ની વચ્ચે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, 2PP 3D પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજી પરંપરાગત લાઇટ-ક્યોરિંગ મોલ્ડિંગ ટેકનોલોજી કરતાં સેંકડો ગણી વધુ સચોટ છે, અને પ્રિન્ટેડ વસ્તુઓ બેક્ટેરિયા કરતા નાની હોય છે.

હાલમાં, અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોની કિંમત હજુ પણ પ્રમાણમાં મોંઘી છે. ઉદ્યોગમાં અગ્રણી તરીકે, STYLECNC તે પહેલાથી જ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનોનું ઉત્પાદન કરી રહ્યું છે અને તેને સારો બજાર પ્રતિસાદ મળ્યો છે. અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ટેકનોલોજી પર આધારિત OLED મોડ્યુલો માટે લેસર પ્રિસિઝન કટીંગ સાધનો, અલ્ટ્રાફાસ્ટ (પીકોસેકન્ડ/ફેમટોસેકન્ડ) લેસર માર્કિંગ સાધનો, pico2nd ઇન્ફ્રારેડ ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન માટે ગ્લાસ ચેમ્ફરિંગ લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનો અને pico2nd ઇન્ફ્રારેડ ગ્લાસ વેફર્સ લોન્ચ કરવામાં આવ્યા છે. લેસર કટીંગ સાધનો, LED ઓટોમેટિક ઇનવિઝિબલ ડાઇસિંગ મશીન, સેમિકન્ડક્ટર વેફર લેસર કટીંગ મશીન, ફિંગરપ્રિન્ટ ઓળખ મોડ્યુલો માટે ગ્લાસ કવર કટીંગ સાધનો, ફ્લેક્સિબલ ડિસ્પ્લે માસ પ્રોડક્શન લાઇન અને અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસર ઉત્પાદનોની શ્રેણી.

ગુણદોષ

ગુણ

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર એ લેસર ક્ષેત્રમાં વિકાસની મહત્વપૂર્ણ દિશાઓમાંની એક છે. ઉભરતી ટેકનોલોજી તરીકે, ચોકસાઇ માઇક્રોમશીનિંગમાં તેના નોંધપાત્ર ફાયદા છે. અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી અલ્ટ્રા-શોર્ટ પલ્સ ખૂબ જ ટૂંકા સમય માટે સામગ્રી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને આસપાસના પદાર્થોમાં ગરમી લાવશે નહીં, તેથી અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસર પ્રોસેસિંગને કોલ્ડ પ્રોસેસિંગ પણ કહેવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે, જ્યારે લેસર પલ્સ પહોળાઈ પિકો2nd અથવા ફેમ્ટો2nd સ્તર સુધી પહોંચે છે, ત્યારે મોલેક્યુલર થર્મલ ગતિ પરના પ્રભાવને મોટા પ્રમાણમાં ટાળી શકાય છે, જેના પરિણામે થર્મલ પ્રભાવ ઓછો થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે આપણે રસોડાના છરીથી સાચવેલા ઈંડા કાપીએ છીએ, ત્યારે આપણે ઘણીવાર સાચવેલા ઈંડાને બારીક ટુકડાઓમાં કાપીએ છીએ. જો તમે ખાસ કરીને તીક્ષ્ણ છરીની ધારવાળી કાપવાની પદ્ધતિ પસંદ કરો છો જે વાસણને ઝડપથી કાપી નાખે છે, તો સાચવેલા ઈંડા સમાનરૂપે અને સુંદર રીતે કાપવામાં આવશે. સુપર ફાસ્ટ હોવાનો આ જ ફાયદો છે.

વિપક્ષ

ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ અને પેનલ્સ જેવા ઉચ્ચ કક્ષાના ઉત્પાદન ઉદ્યોગોમાં લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનો માટે અત્યંત ઊંચી જરૂરિયાતો હોય છે, અને તકનીકી પ્રગતિ અપેક્ષાઓ કરતાં ઓછી થવાનું જોખમ રહેલું છે.

અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ લેસરોની કિંમત ઊંચી છે, અને નવા લેસર સપ્લાયર તરફ સ્વિચ કરવાથી લેસર સાધનોના ઉત્પાદકો અને સૌથી વધુ ડાઉનસ્ટ્રીમ વપરાશકર્તાઓ બંને માટે અપેક્ષા મુજબ બજારનો વિસ્તાર ન થઈ શકે તેનું જોખમ રહેલું છે.