Gần đây, một nhóm nhà nghiên cứu Wei Chaoyang từ Trung tâm Kiểm tra và Sản xuất Quang học Chính xác của Viện Quang học và Máy chính xác Thượng Hải (SIPM) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã thực hiện việc chế tạo các thành phần silica nung chảy bị phá hủy bằng tia UV cao dựa trên về đặc tính khuyết tật và quá trình loại bỏ của laser CO2. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Light: Advanced Manufacturing.
Vấn đề hư hỏng do tia UV gây ra đối với các thành phần silica nung chảy đã hạn chế nghiêm trọng sự phát triển của các hệ thống laser công suất cao. Quá trình mài và đánh bóng tiếp xúc hiện tại chắc chắn có những khuyết tật trong quá trình xử lý, khó loại bỏ hoàn toàn bằng quá trình xử lý sau, làm giảm đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của các thành phần silica nung chảy.
Dựa trên công nghệ cắt bỏ đồng đều ứng suất thấp xung micro giây, nhóm nghiên cứu đã đề xuất phương pháp cắt bỏ sắc ký laser để mô tả các khuyết tật dưới bề mặt và kết hợp phương pháp này với việc loại bỏ nhanh chóng các vật liệu để loại bỏ hoàn toàn các khuyết tật dưới bề mặt ở giai đoạn mài. Sau đó, phương pháp làm sạch phù hợp bằng laser được sử dụng để làm sạch các chất gây ô nhiễm tái lắng đọng trên bề mặt được mài mòn và đánh bóng nóng chảy bằng laser được sử dụng để làm mịn quỹ đạo cắt bỏ, hiện thực hóa quá trình xử lý linh hoạt liên kết toàn phần bằng laser CO2 đối với các thành phần silica nung chảy. So với quy trình thông thường, liên kết xử lý laser CO2 có thể ngăn chặn hiệu quả việc hình thành các khiếm khuyết trong quá trình xử lý và do đó nhận ra việc chuẩn bị các thành phần silica nung chảy có ngưỡng hư hỏng cao hơn. Phương pháp loại bỏ và mô tả đặc tính khuyết tật dựa trên tia laser được đề xuất cung cấp một công cụ mới để nghiên cứu các khuyết tật dưới bề mặt và xây dựng các chiến lược ngăn chặn, đồng thời cũng cung cấp một ý tưởng mới cho việc xử lý các thành phần silica nung chảy có khuyết tật thấp.
Công trình này được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu và Phát triển Trọng điểm Quốc gia của Trung Quốc, Chương trình Yangfan Thượng Hải, Quỹ Thanh niên Khoa học Tự nhiên Quốc gia, Quỹ Khoa học Tự nhiên Thượng Hải, Quỹ Liên hợp Thiên văn học và Hiệp hội Xúc tiến Đổi mới Trẻ của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Tiến bộ trong việc chế tạo các thành phần silica nung chảy có sự hỗ trợ bằng laser có khả năng chống lại tác hại của tia UV cao tại Viện Quang học và Cơ học Thượng Hải (SIOM)
Hình 1 (a) Liên kết quy trình thông thường; (b) Dây chuyền xử lý laser CO2; (c) Phương pháp mô tả đặc điểm khuyết tật dưới bề mặt đầy đủ cỡ 3D
Những tiến bộ trong việc chế tạo các thành phần silica nung chảy có sự hỗ trợ bằng laser có khả năng chống chịu tác hại của tia UV cao tại SIPM.
Hình 2 So sánh hiệu suất hư hỏng giữa các mẫu thông thường và mẫu dựa trên laser: (a) 1-trên-1 xác suất hư hỏng (355 nm, 8,3 ns); (b) hình thái thiệt hại điển hình.
