Bhain taighdeoirí úsáid as X-ghathanna cumhachtacha chun íomhánna ardtaifigh a fháil den phróiseas táthú léasair ARM, ag dul níos doimhne sa phróiseas táthú chun próisis níos fearr a fhorbairt.
Tá innealtóirí ag Coherent's Applications Lab, le cabhair ó X-ghathanna, tar éis breathnú níos dlúithe a dhéanamh ar an bpróiseas táthú léasair snáithín.
Cad a tharlaíonn faoi dhromchla an táthú léasair?
San am atá caite, tá staidéar déanta ag taighdeoirí ar an bpróiseas táthú léasair snáithín go forleathan ag baint úsáide as físeáin ardluais traidisiúnta. Soláthraíonn físeán ardluais tagairt chun staidéar a dhéanamh ar dhinimic na linnte miotail leáite agus gaile (ar a dtugtar "vias") a cruthaíodh le linn an phróisis táthúcháin.
Go hiondúil, cuirtear ceamara ar an gcuid chun a bhfuil ag tarlú ar an dromchla táthaithe a thaifeadadh ó pheirspictíocht bharr anuas. Mar sin féin, tá i bhfad níos mó ar siúl laistigh de pholl beag ná mar atá le feiceáil ón mbarr.
Conas is féidir leat na hathruithe atá ag tarlú taobh istigh den chuid a thuiscint i ndáiríre? Tá sé seo déanta ag daoine san am atá caite le físeáin X-gha. Ach níor chuir na físeáin seo dóthain sonraí ar fáil mar ní raibh an fhoinse X-gha cumhachtach go leor.
I gcomhoibriú taighde idir an fhoireann teicneolaíochta táirgthe ag Ollscoil Theicniúil Ilmenau, an Ghearmáin, agus an tSaotharlann Iarratais Comhleanúnach i Hamburg, shamhlaigh siad úsáid a bhaint as foinse X-ghathaithe atá níos cumhachtaí ná riamh chun na hathruithe a tharlaíonn laistigh de chuid a fheiceáil. trína rith go díreach trí mhiotal soladach. Ligeann sé seo íomhánna ardtaifigh den phróiseas táthú a fheiceáil ón taobh, rud a fhágann gur féidir cruth cruinn agus éabhlóid na bpoll beaga a fheiceáil le linn an phróisis táthú.
Feabhas a chur ar Fheidhmíocht Táthú Léasair Fiber ARM
Bhain an fhoireann úsáid as an gcur chuige seo chun staidéar a dhéanamh ar oibriú Léasair Snáithín Mód Annular Comhleanúnach Tunable (FL-ARM), a sholáthair torthaí iontach - táthú saor ó crack de steels ard-neart, táthú alúmanam gan sreang filler, agus táthú rathúil copair. Bhí sé seo den chuid is mó mar gheall ar chumas léasair ARM rialú beacht a dhéanamh ar théamh agus fuarú na coda le linn an phróisis táthú; áfach, níor thuig muid go hiomlán conas a tharla sé seo agus nuances gach céim.
Rinne an fhoireann staidéar ar phróiseas táthú léasair snáithíní i táthú copar, alúmanam, agus plátaí eile an-tanaí, íogair go teirmeach atá níos deacra a tháthú. Rinne siad breathnú níos doimhne ar an gcaoi a n-oibríonn na próisis seo go léir trí léirshamhlú a dhéanamh ar an bpróiseas táthú, ag nochtadh dinimic poll beag, agus tuiscint a fháil ar éifeacht dáiltí cumhachta léasair ARM éagsúla ar fhoirmiú spásaire le linn táthú ábhar copair. Is é sprioc deiridh an taighde torthaí táthú a fheabhsú agus modhanna táirgthe níos iontaofa a fhorbairt.
Feistí Radaíochta Synchrotron Eorpacha
Níl ach dornán feistí ar domhan ar féidir leo X-ghathanna a tháirgeadh cumhachtach go leor chun an cineál íomháithe a theastaíonn ón bhfoireann a dhéanamh. Ar cheann de na foinsí is cáiliúla de X-ghathanna cumhachtacha tá an tSaoráid Radaíochta Synchrotron Eorpach Foinse Thar a Dhéanamh (ESRF-EBS) i Grenoble, an Fhrainc, a speisialtóireacht i freastal ar thaighdeoirí i réimsí chomh héagsúil le sláinte, fuinneamh glan, ábhair eolaíocht, an na healaíona, agus antraipeolaíocht, agus a úsáideadh fiú chun staidéar a dhéanamh ar choirceoga agus 119-iontaisí éisc na milliún bliain d'aois.
Is feadán é an synchrotron féin le imlíne 844 méadar agus folús inmheánach an-ard. Timpeallaíonn leictreoin é agus luasghéaraítear iad go dtí gar do luas an tsolais. Úsáidtear maighnéid timpeall an fháinne chun na leictreoin a athrú go tapa ar a dtreo taistil, agus nuair a tharlaíonn sé seo, astaíonn na leictreoin X-ghathanna neamhghnách ardfhuinnimh.
Dírítear na X-ghathanna seo anuas ansin chuig ceann amháin nó níos mó de 44 “beamlíne” dhifriúla. Tá na beamlínte seo suite sna saotharlanna agus sna hionstraimí ina ndéantar an taighde iarbhír.
Íomhá 1: Bhain innealtóirí sa tSaotharlann Feidhmchlár Comhleanúnach úsáid as X-ghathanna an-chumhachtacha chun radharc trasghearrtha ardtaifigh a fháil ar phróiseas táthú léasair ARM ag Saoráid Radaíochta Synchrotron na hEorpa.
Chuir an fhoireann Saotharlann Feidhmchlár Comhleanúnach le chéile socrú táthúcháin a chuimsigh léasair snáithín 8kW HighLight FL-ARM. Thóg grúpa beag taighdeoirí ón bhfoireann Teicneolaíochta Táirgthe ag Ollscoil Theicniúil Ilmenau meicníocht chun páirteanna a shealbhú agus a bhogadh go huathoibríoch le linn an phróisis táthú, chomh maith le optaic a dhíriú agus córas seachadta gáis cúnta.
Tugadh an trealamh seo go léir chuig an ESRF agus cuireadh é i gceann de na beamlines i "seomra turgnamhach" (seomra clúdaithe go hiomlán i sciath luaidhe soladach 75 mm tiubh). Shuigh na taighdeoirí go sábháilte i seomra eile i bhfad ar shiúl agus rinne siad sádráil faoi rialú ríomhaire agus an gléas á nochtadh do X-ghathanna. Taifeadann córas ceamara a thiontaíonn na X-ghathanna go solas infheicthe an gníomh táthúcháin ag 50,000 fráma in aghaidh an tsoicind. Rinne an fhoireann na céadta tástálacha táthú aonair ar mhiotail éagsúla, lena n-áirítear cruach dhosmálta, copar agus alúmanam.
Cén fhaisnéis a chuir an próiseas seo ar fáil? Sin 14 terabyte sonraí le hanailís a dhéanamh orthu, agus tógfaidh sé roinnt ama an cheist sin a fhreagairt go hiomlán. Ach mar atá feicthe againn, sna tástálacha táthú busbar copair, léiríonn an físeán go soiléir: leis an dáileadh cumhachta cuí (cumhacht comhionann thart ar an bhíoma lár agus an bhíoma fáinne), iompraíonn na poill bheaga go cobhsaí agus níl aon constriction ag bun an leathanaigh. de na poill bheaga; i gcodarsnacht leis sin, nuair a bhíonn an láthair cumhachta lárionad ró-ard, na ribeadáin constrict ag bun, a bhfuil mar thoradh ar spattering agus foirmiú poill aeir; agus má tá an chumhacht fáinne ró-ard, sreabhann an t-ábhar leáite isteach sna poill bheaga, evaporates go tobann, agus mar thoradh ar ejection ábhartha.
Ina theannta sin, rinne an fhoireann imscrúdú ar éifeacht sciath gáis ar fhoirmiú feadáin ribeach, agus tugann na torthaí seo léargas níos doimhne ar tháthú próifíle.
Cabhróidh anailís bhreise ar na sonraí le tuiscint níos fearr agus níos cruinne a sholáthar ar an gcaoi a mbíonn tionchar ag na cóimheasa cumhachta idir na bíomaí lár agus fáinne ar thorthaí próisis táthú éagsúla. Cabhróidh an t-eolas seo le Saotharlanna Feidhmchlár Comhleanúnach foirmlithe próisis táthúcháin níos láidre agus níos comhsheasmhaí a fhorbairt, ag soláthar táthaithe níos fearr agus níos tapúla fós do chustaiméirí.
