لازېر نۇرى بىلەن كەپشەرلەشيۇقىرى سۈرئەت، يۇقىرى ئېنىقلىق ۋە تېگىشمەيدىغان خۇسۇسىيەتلىرى بىلەن، ئاپتوموبىل، ئاۋىئاتسىيە ۋە ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر قاتارلىق ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ، بولۇپمۇ ئوخشىمايدىغان ماتېرىياللارنى ئۇلاشتا ئۆزگىچە ئەۋزەللىكلەرنى نامايان قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، كەپشەرلەش جەريانىدا پەيدا بولغان قېتىش يېرىقلىرى (قاتتىقلىشىش يېرىقلىرى) ئۇنىڭ سانائەتتە ئىشلىتىلىشىنى چەكلەيدىغان ئاساسلىق نۇقسانلارنىڭ بىرى. بۇ يېرىقلار ئادەتتە قېتىش رايونىنىڭ ئاخىرىدا قېتىش رايونى (قوشۇلۇش رايونى) دا پەيدا بولىدۇ، بۇ ئىسسىقلىق بېسىمى، قېتىش قىسقىرىشى ۋە سۇيۇق پەردىنىڭ دانچە چېگرىسىغا بولغان بىرىكمە تەسىرىدىن كېلىپ چىقىدۇ، بۇ بولسا بىرىكمىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ۋە چارچاش ئۆمرىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.
1. شەكىللىنىش مېخانىزمى
قېتىش يېرىلىشنىڭ ئاساسلىق مېخانىزمى قېتىشنىڭ ئاخىرىدىكى دان چېگرىسىدىكى قالدۇق سۇيۇقلۇق پەردىسىدە. قېتىش جەريانىدا، ئېرىگەن كۆلچەك ئۈچ رايونغا بۆلۈنىدۇ: ئەركىن سۇيۇقلۇق رايونى، چەكلەنگەن سۇيۇقلۇق رايونى ۋە قاتتىق رايون، 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك. چەكلەنگەن سۇيۇقلۇق رايونىدا، سۇيۇقلۇق ئېقىمى توسۇلۇپ قالىدۇ ۋە قېتىشنىڭ قىسقىرىشىدىن كېلىپ چىققان بېسىمنى تولۇقلىيالمايدۇ، نەتىجىدە دان چېگرىسى ئايرىلىدۇ. دان چېگرىسى ئېنېرگىيەسى (γgb) نىڭ قاتتىق-سۇيۇقلۇق ئارا يۈزى ئېنېرگىيەسى (γsl) گە بولغان نىسبىتى سۇيۇقلۇق پەردىسىنىڭ مۇقىملىقىنى بەلگىلەيدۇ: ئەگەر γgb < 2γsl بولسا، سۇيۇقلۇق پەردىسى مۇقىمسىز بولىدۇ ۋە دانچىلارنىڭ بىرلىشىشى يۈز بېرىدۇ؛ ئەكسىچە، سۇيۇقلۇق پەردىسى مۇقىم بولىدۇ ۋە يېرىلىشنىڭ باشلىنىشى ئاسان يۈز بېرىدۇ.
بۇنىڭدىن باشقا، قېتىش يېرىقلىرىنىڭ شەكىللىنىشى ماتېرىياللارنىڭ مېتاللورگىيە خۇسۇسىيىتى بىلەنمۇ مۇناسىۋەتلىك. ھەر خىل ماتېرىياللارنىڭ قېتىش خۇسۇسىيىتى ئوخشىمايدۇ، مەسىلەن قېتىشنىڭ تېمپېراتۇرا دائىرىسى، قېتىشنىڭ قىسقىرىشى ۋە قېتىشما ئېلېمېنتلىرىنىڭ تارقىلىشى قاتارلىقلار. بۇ خۇسۇسىيەتلەر يېرىقلارنىڭ سەزگۈرلۈكىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. مەسىلەن، كۆپ مىقداردا تۆۋەن ئېرىش نۇقتىسىغا ئىگە ئېۋتېكتىك باسقۇچلارنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ماتېرىياللاردا، قېتىش يېرىقلىرىنىڭ سەزگۈرلۈكى يۇقىرى بولىدۇ، چۈنكى بۇ ئېۋتېكتىك باسقۇچلار قېتىش جەريانىدا ئۈزلۈكسىز سۇيۇق پەردە ھاسىل قىلىشقا مايىل بولۇپ، يېرىقلارنىڭ شەكىللىنىشىنى كۈچەيتىدۇ.
جەريانىدالازېرلىق كەپشەرلەش جەريانى، لازېر كۈچى، پەيۋەندلەش سۈرئىتى ۋە نۇقتا چوڭلۇقى قاتارلىق پەيۋەندلەش پارامېتىرلىرى قېتىش يېرىقلىرىنىڭ شەكىللىنىشىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇ پارامېتىرلار پەيۋەندلەش جەريانىدا ئىسسىقلىق كىرىش مىقدارى ۋە تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىغا تەسىر كۆرسىتىپ، قېتىش قۇرۇلمىسى ۋە دانچە شەكلىنى ئۆزگەرتىدۇ. مەسىلەن، يۇقىرى لازېر كۈچى ۋە تۆۋەن پەيۋەندلەش سۈرئىتى ئىسسىقلىق كىرىش مىقدارىنىڭ ئېشىشى ۋە سوۋۇتۇش سۈرئىتىنىڭ ئاستىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇ تۈۋرۈك شەكىللىك كىرىستاللارنىڭ ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ ۋە يېرىق سەزگۈرلۈكىنى ئاشۇرىدۇ. ئەكسىچە، تۆۋەن لازېر كۈچى ۋە يۇقىرى پەيۋەندلەش سۈرئىتى ئىسسىقلىق كىرىش مىقدارىنىڭ ئازىيىشى ۋە سوۋۇتۇش سۈرئىتىنىڭ تېزلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ، تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئاسانلاشتۇرىدۇ ۋە يېرىق سەزگۈرلۈكىنى تۆۋەنلىتىدۇ.
2. باستۇرۇش تەدبىرلىرى
قېتىش يېرىقلىرىنى ئۈنۈملۈك باستۇرۇش ئۈچۈنلازېرلىق كەپشەرلەش، تەتقىقاتچىلار ئاساسلىقى دانچە قۇرۇلمىسىنى كونترول قىلىش، كەپشەرلەش پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش ۋە ماتېرىيال خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلاشقا مەركەزلەشكەن ھەر خىل ئىستراتېگىيەلەرنى ئوتتۇرىغا قويدى. دانچە قۇرۇلمىسىنى ياخشىلاش ئارقىلىق، دانچە چېگرالىرىنىڭ سانىنى ئاشۇرغىلى، بېسىم قويۇقلۇقىنىڭ قويۇقلۇقىنى ئازايتقىلى، شۇنىڭ بىلەن يېرىقلارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئازايتقىلى بولىدۇ. تەتقىقاتلاردا كۆرسىتىلىشىچە، لازېر نۇرى تەۋرىنىش تېخنىكىسىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق، تۈۋرۈكلۈك كىرىستاللارنى باشقا ماتېرىياللارنى قوشمايلا ئىنچىكە تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارغا ئايلاندۇرغىلى بولىدۇ. لازېر نۇرى تەۋرىنىشى لازېر ئېنېرگىيەسىنى تارقىتىپ، ئېرىگەن كۆلچەكنىڭ قالايمىقانلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ، تۈۋرۈكلۈك كىرىستاللارنىڭ ئۆسۈش يۆنىلىشىنى بۇزۇپ، تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ، 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك. بۇنىڭدىن باشقا، لازېر نۇرى تەۋرىنىشى ئېرىگەن كۆلچەكنىڭ كەڭلىكىنى ئاشۇرۇپ، تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىنى تۆۋەنلىتىپ، ئېرىگەن كۆلچەكنىڭ قېتىش ۋاقتىنى ئۇزارتالايدۇ، بۇ ئېرىگەن ماددىلارنىڭ تارقىلىشى ۋە سۇيۇق پەردىلەرنىڭ تولۇقلىنىشىغا پايدىلىق بولۇپ، قېتىش يېرىقلىرىنىڭ سەزگۈرلۈكىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.
دان چېگراسى سۇيۇقلۇقى پەردىلىرىنىڭ ھەر خىل كۆلچەك شەكىللىرى ئاستىدا تارقىلىشى.
ئېرىتىلگەن كۆلچەكنىڭ كەپشەرلەش ئۇسۇلىنىڭ سىخېماتىك دىئاگراممىسى، a، b) تەۋرىنىشسىز، c، d) يان تەۋرىنىش، e، f) بويلاپ تەۋرىنىش، g، h) ئايلانما تەۋرىنىش.
بۇنىڭدىن باشقالازېر نۇرىتەۋرىنىش تېخنىكىسىدا قوش لازېر مەنبەسىنى ئىشلىتىش قېتىش يېرىقلىرىنى باستۇرۇشنىڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇللىرىنىڭ بىرى. قوش لازېر مەنبەسى ئىسسىقلىق دەۋرىيلىكىنى ئەلالاشتۇرۇش ئارقىلىق تۈۋرۈك شەكىللىك كىرىستاللاردىن تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارغا ئۆزگىرىشنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ، بۇنىڭ بىلەن دانچە چوڭلۇقى ۋە بېسىم قويۇقلۇقىنى ئازايتالايدۇ. مەسىلەن، CO₂ لازېرنى ئاساسلىق ئىسسىقلىق مەنبەسى، Nd:YAG ئىمپۇلسلۇق لازېرنى ياردەمچى ئىسسىقلىق مەنبەسى سۈپىتىدە ئىشلەتكەندە، كەپشەرلەش جەريانىدا ئەلالاشتۇرۇلغان ئىسسىقلىق دەۋرىيلىكىنى ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ، بۇ تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ ۋە قېتىش يېرىقلىرىنىڭ سەزگۈرلۈكىنى تۆۋەنلىتىدۇ، بۇ 4-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك.
كەپشەرلەش پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش قېتىش يېرىقلىرىنى باستۇرۇشنىڭ مۇھىم ۋاسىتىسى. لازېر كۈچى، كەپشەرلەش سۈرئىتى ۋە نۇقتا چوڭلۇقى قاتارلىق پارامېتىرلارنى تەڭشەش ئارقىلىق، كەپشەرلەش جەريانىدىكى ئىسسىقلىق كىرگۈزۈش ۋە تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىنى كونترول قىلغىلى بولىدۇ، بۇ ئارقىلىق قېتىش قۇرۇلمىسى ۋە دانچە شەكلىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. تەتقىقاتلار شۇنى كۆرسەتتىكى، ئالدىن قىزىتىش ئارقىلىق بىر تەرەپ قىلىش سوۋۇتۇش سۈرئىتىنى تۆۋەنلىتىپ، تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرۈپ، قېتىش يېرىقلىرىنىڭ سەزگۈرلۈكىنى تۆۋەنلىتىدۇ، بۇ 5-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك. بۇنىڭدىن باشقا، ئىمپۇلسلۇق لازېر كەپشەرلەشنى ئىشلىتىش ۋە كەپشەرلەش سۈرئىتىنى ئاشۇرۇش قاتارلىق ئۇسۇللار ئىسسىقلىق كىرگۈزۈش ۋە سوۋۇتۇش سۈرئىتىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق تۈۋرۈكلۈك كىرىستاللاردىن تەڭ ئوقلۇق كىرىستاللارغا ئۆزگىرىشنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ، شۇ ئارقىلىق يېرىقلارنىڭ سەزگۈرلۈكىنى تۆۋەنلىتىدۇ.
5-رەسىم. a) قىزىتىلمىغان، b) 300 سېلسىيە گرادۇسلۇق ئالدىن قىزىتىلغان تەڭ ئوقلۇق دانچىلار.
لازېر بىلەن ئوخشىمايدىغان ماتېرىياللارنى كەپشەرلىگەندە، ماتېرىياللار ئوتتۇرىسىدىكى فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلەردىكى زور پەرقلەر سەۋەبىدىن، يۇمشاق مېتال ئارىلىق بىرىكمىلەر شەكىللىنىشكە مايىل بولۇپ، بۇ قېتىش يېرىلىشلىرىنىڭ ئاساسلىق سەۋەبلىرىنىڭ بىرى. شۇڭا، مېتال ئارىلىق بىرىكمىلەرنىڭ شەكىللىنىشىنى ياكى مىقدارىنى ئازايتىش ئۈچۈن لازېر پارامېتىرلىرى ۋە تەڭشەكلىرىنى تەڭشەش قېتىش يېرىلىشلىرىنى باستۇرۇشنىڭ مۇھىم ئىستراتېگىيەسى. مەسىلەن، مىس-ئاليۇمىن ئوخشىمايدىغان ماتېرىياللارنى لازېر بىلەن كەپشەرلىگەندە، لازېر نۇرىنىڭ يۆتكىلىشى ۋە كەپشەرلەش سۈرئىتىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق، ئېرىتىلگەن كۆلچەكتىكى مىس ۋە ئاليۇمىننىڭ ئارىلىشىش نىسبىتىنى تۆۋەنلىتىپ، يۇمشاق مېتال ئارىلىق بىرىكمىلەرنىڭ شەكىللىنىشىنى ئازايتىپ، يېرىلىشلارنىڭ سەزگۈرلۈكىنى تۆۋەنلىتىشكە بولىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، تولدۇرغۇچ ماتېرىياللارنى ئىشلىتىش كەپشەرلەنگەن ئۇلىنىشنىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلاپ، يېرىلىشلارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئازايتالايدۇ. تولدۇرغۇچ ماتېرىياللار كەپشەرلەنگەن ئۇلىنىشنىڭ تەركىبى ۋە مىكرو قۇرۇلمىسىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق مېتال ئارىلىق بىرىكمىلەرنىڭ شەكىللىنىشىنى ئازايتىپ، كەپشەرلەنگەن ئۇلىنىشنىڭ چىدامچانلىقىنى ئاشۇرالايدۇ.
قېتىش يېرىقلىرى لازېرلىق كەپشەرلەش جەريانلىرىدىكى كۆپ ئۇچرايدىغان نۇقسانلارنىڭ بىرى. ئۇلارنىڭ شەكىللىنىش مېخانىزمى مۇرەككەپ بولۇپ، ئىسسىقلىق، مېخانىكا ۋە مېتاللورگىيە قاتارلىق كۆپ خىل ئامىللارنىڭ ئۆز-ئارا تەسىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. قېتىش يېرىقلىرىنىڭ شەكىللىنىش مېخانىزمىنى چوڭقۇر تەتقىق قىلىش ئارقىلىق، يېرىقلارنى باستۇرۇش ئۈچۈن نەزەرىيەۋى ئاساس يارىتقىلى بولىدۇ. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، تەتقىقاتچىلار قېتىش يېرىقلىرىنى باستۇرۇش ئۈچۈن ھەر خىل ئىستراتېگىيەلەرنى ئوتتۇرىغا قويدى، بۇ ئىستراتېگىيەلەر ئاساسلىقى دانچە قۇرۇلمىسىنى كونترول قىلىش، كەپشەرلەش پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش ۋە ماتېرىيال خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلاشقا مەركەزلىشىدۇ. ئەمەلىيەت ئىسپاتلىدىكى، بۇ ئىستراتېگىيەلەر قېتىش يېرىقلىرىنىڭ سەزگۈرلۈكىنى بەلگىلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىپ، لازېرلىق كەپشەرلەشنىڭ سۈپىتى ۋە ئىشەنچلىكلىكىنى يۇقىرى كۆتۈرەلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، لازېرلىق كەپشەرلەش جەريانىنىڭ مۇرەككەپلىكى ۋە كۆپ خىللىقى سەۋەبىدىن، ھازىرقى تەتقىقاتلاردا يەنىلا بەزى كەمچىلىكلەر بار. مەسىلەن، ھەر خىل ماتېرىياللار ۋە كەپشەرلەش شارائىتى ئاستىدا قېتىش يېرىقلىرىنىڭ توسۇش مېخانىزمى ئۈچۈن، تېخىمۇ چوڭقۇر تەتقىقات ئېلىپ بېرىشقا ئېھتىياج بار.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 3-ئاينىڭ 20-كۈنى
