Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
سڌو ليزر مداخلت (DLIP) ليزر-حوصلہ افزائي دوراني سطح جي جوڙجڪ (LIPSS) سان گڏ مختلف مواد لاءِ فنڪشنل سطحون ٺاهڻ جي اجازت ڏئي ٿي.عمل جي throughput عام طور تي هڪ اعلي سراسري ليزر طاقت استعمال ڪندي وڌايو ويندو آهي.بهرحال، هي گرمي جي جمع ٿيڻ جي ڪري ٿي، جيڪا نتيجي جي مٿاڇري جي نموني جي خرابي ۽ شڪل کي متاثر ڪري ٿي.تنهن ڪري، اهو ضروري آهي ته ٺهيل عناصر جي مورفولوجي تي ذيلي درجه حرارت جي اثر جو تفصيل سان مطالعو ڪيو وڃي.هن مطالعي ۾، اسٽيل جي مٿاڇري تي 532 nm تي ps-DLIP سان لائين نموني ڪئي وئي.نتيجي جي ٽاپگرافي تي سبسٽرٽ جي درجه حرارت جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاء، حرارت کي ڪنٽرول ڪرڻ لاء هڪ حرارتي پليٽ استعمال ڪيو ويو.250 \(^{\circ }\)С تائين گرمي پد 2.33 کان 1.06 µm تائين ٺهيل ساختن جي کوٽائي ۾ اهم گهٽتائي جو سبب بڻي.گھٽتائي مختلف قسم جي LIPSS جي ظاهري سان لاڳاپيل هئي ان جي بنياد تي سبسٽٽ اناج ۽ ليزر-حوصلي واري سطح جي آڪسائيڊشن جي بنياد تي.اهو مطالعو ڏيکاري ٿو ته ذيلي درجه حرارت جو مضبوط اثر، جنهن جي توقع پڻ ڪئي ويندي آهي جڏهن سطح جو علاج اعلي اوسط ليزر پاور تي ڪيو ويندو آهي ته گرمي جمع اثرات پيدا ڪرڻ لاء.
الٽرا شارٽ پلس ليزر شعاع جي بنياد تي مٿاڇري جي علاج جا طريقا سائنس ۽ صنعت ۾ سڀ کان وڌيڪ اهم لاڳاپيل مواد جي مٿاڇري جي ملڪيت کي بهتر ڪرڻ جي صلاحيت جي ڪري سڀ کان اول آهن.خاص طور تي، ليزر-حوصلہ افزائي واري سطح جي ڪارڪردگي صنعتي شعبن جي وسيع رينج ۽ ايپليڪيشن منظرنامي 1,2,3 ۾ جديد ترين آهي.مثال طور، Vercillo et al.ايرو اسپيس ايپليڪيشنن لاءِ ليزر-حوصلہ افزائي سپر هائيڊروفوبيسيٽي جي بنياد تي ٽائيٽيم مصر تي مخالف آئسنگ ملڪيت جو مظاهرو ڪيو ويو آهي.Epperlein et al ٻڌايو ته ليزر جي مٿاڇري جي جوڙجڪ پاران پيدا ڪيل نانوسائيز خاصيتون بائيوفلم جي واڌ تي اثر انداز ڪري سگهن ٿيون يا اسٽيل جي نمونن تي پابنديون 5.ان کان سواء، Guai et al.پڻ نامياتي شمسي سيلز جي نظرياتي ملڪيت کي بهتر بڻائي ٿو.6 اهڙيء طرح، ليزر جي جوڙجڪ جي اجازت ڏئي ٿو اعلي ريزوليوشن ساخت جي عناصر جي پيداوار جي سطح جي مواد جي ڪنٽرول ختم ڪرڻ سان.
اهڙي دور جي سطح جي جوڙجڪ جي پيداوار لاء هڪ مناسب ليزر جي جوڙجڪ ٽيڪنڪ سڌو ليزر مداخلت جي شڪل (DLIP) آهي.DLIP ٻن يا وڌيڪ ليزر شعاعن جي ويجھي مٿاڇري جي مداخلت تي ٻڌل آهي ته جيئن مائڪرو ميٽر ۽ نانوميٽر رينج ۾ خاصيتن سان نمونن واريون سطحون ٺاهيون وڃن.ليزر بيم جي تعداد ۽ پولرائيزيشن تي مدار رکندي، ڊي ايل آئي پي مختلف قسم جي ٽوپوگرافڪ مٿاڇري جي جوڙجڪ کي ڊزائين ۽ ٺاهي سگھي ٿو.هڪ واعدو ڪندڙ طريقو اهو آهي ته ڊي ايل آئي پي ڍانچين کي ليزر-انڊسڊ پيوريڊيڪ سرفيس اسٽرڪچرز (LIPSS) سان گڏ ڪري هڪ مٿاڇري جي ٽاپگرافي ٺاهڻ لاءِ هڪ پيچيده ساخت جي جوڙجڪ 8,9,10,11,12 سان.فطرت ۾، اهي درجه بندي ڏيکاريا ويا آهن ته هڪ واحد-پيماني واري ماڊل کان به بهتر ڪارڪردگي مهيا ڪن ٿيون13.
LIPSS فنڪشن تابڪاري جي شدت جي ورڇ جي وڌندڙ ويجھي مٿاڇري ماڊلوليشن جي بنياد تي خود-اڀرندڙ عمل (مثبت راءِ) جي تابع آھي.اهو nanoroughness ۾ واڌ جو سبب آهي جيئن لاڳو ٿيل ليزر دال جو تعداد 14, 15, 16 وڌي ٿو. ماڊليشن خاص طور تي اليڪٽرڪ مقناطيسي فيلڊ سان خارج ٿيل لهرن جي مداخلت جي ڪري ٿئي ٿي15,17,18,19,20,21 ريفريڪٽ ۽ پکڙيل موج جا جزا يا سطحي پلازمون.LIPSS جو ٺهڻ به دال 22,23 جي وقت سان متاثر ٿئي ٿو.خاص طور تي، اعلي اوسط ليزر طاقتون اعلي پيداوار جي سطح جي علاج لاء ناگزير آهن.اهو عام طور تي اعلي ورجائي جي شرح جي استعمال جي ضرورت آهي، يعني MHz جي حد ۾.نتيجي طور، ليزر دال جي وچ ۾ وقت جو فاصلو ننڍو هوندو آهي، جنهن جي ڪري گرمي جمع ٿيڻ جا اثر 23، 24، 25، 26 هوندا آهن. اهو اثر مٿاڇري جي گرمي پد ۾ مجموعي طور تي اضافو ڪري ٿو، جيڪو ليزر جي خاتمي دوران نمونن جي ميڪانيزم کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهي ٿو.
پوئين ڪم ۾، Rudenko et al.۽ Tzibidis et al.convective ڍانچي جي ٺهڻ لاء هڪ ميکانيزم تي بحث ڪيو ويو آهي، جيڪو تيزيء سان اهم ٿيڻ گهرجي جيئن گرمي جي جمع وڌائي 19,27.ان کان سواء، Bauer et al.مائرن جي مٿاڇري جي جوڙجڪ سان گرمي جي جمع ٿيڻ جي نازڪ مقدار کي ملائي.هن حرارتي طور تي حوصلا افزائي ساخت جي ٺهڻ واري عمل جي باوجود، عام طور تي اهو سمجهيو ويندو آهي ته پروسيس جي پيداوار کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو صرف ورهاڱي جي شرح وڌائي 28.جيتوڻيڪ اهو، موڙ ۾، گرمي جي اسٽوريج ۾ هڪ اهم اضافو کان سواء حاصل نه ٿو ڪري سگهجي.تنهن ڪري، پروسيسنگ حڪمت عمليون جيڪي هڪ ملٽي ليول ٽوپولوجي مهيا ڪن ٿيون، پروسيس جي ڪينيٽيڪس ۽ ساخت جي جوڙجڪ 9,12 کي تبديل ڪرڻ کان سواء وڌيڪ ورهاڱي جي شرحن لاء پورٽبل نه ٿي سگھي.ان سلسلي ۾، اهو تحقيق ڪرڻ تمام ضروري آهي ته ڪيئن ذيلي درجه حرارت DLIP ٺهڻ جي عمل کي متاثر ڪري ٿو، خاص طور تي جڏهن LIPSS جي هڪ ئي وقت ۾ ٺهڻ سبب سطحي سطح جا نمونا ٺاهي رهيا آهن.
هن مطالعي جو مقصد پي ايس پلس استعمال ڪندي اسٽينلیس سٹیل جي ڊي ايل آئي پي پروسيسنگ دوران نتيجي جي مٿاڇري جي ٽاپگرافي تي ذيلي درجه حرارت جي اثر جو جائزو وٺڻ هو.ليزر پروسيسنگ دوران، نموني سبسٽرٽ جو گرمي پد 250 \(^\circ\)C تائين پهچايو ويو هڪ حرارتي پليٽ استعمال ڪندي.نتيجن جي مٿاڇري جي جوڙجڪ ڪنفوڪل مائڪرو اسڪوپي، اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي، ۽ توانائي-منتشر ايڪس-ري اسپيڪٽروڪوپي استعمال ڪندي نمايان ڪئي وئي.
تجربن جي پهرئين سيريز ۾، اسٽيل جي ذيلي ذخيري کي 4.5 µm جي فضائي عرصو ۽ 21 ^ (^{\circ) جي فضائي مدت سان گڏ ٻه-شيم DLIP ترتيب سان پروسيس ڪيو ويو. }\)C، ان کان پوءِ ”غير گرم ٿيل» سطح جو حوالو ڏنو ويو آهي.ھن حالت ۾، نبض اوورليپ \(o_{\mathrm {p}}\) ٻن نبضن جي وچ ۾ فاصلو آھي جڳھ جي ماپ جي ڪم جي طور تي.اهو 99.0٪ (100 دال في پوزيشن) کان 99.67٪ (300 دال في پوزيشن) کان مختلف آهي.سڀني حالتن ۾، هڪ چوٽي توانائي جي کثافت \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (هڪ گاسي برابر جي مداخلت کان سواءِ) ۽ هڪ ورجائي تعدد f = 200 kHz استعمال ڪيا ويا.ليزر بيم جي پولرائيزيشن جي هدايت پوزيشننگ ٽيبل جي حرڪت سان متوازي آهي (Fig. 1a))، جيڪو ٻه-شعاع مداخلت واري نموني پاران ٺهيل لڪير جاميٽري جي هدايت جي متوازي آهي.اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ (SEM) استعمال ڪندي حاصل ڪيل اڏاوتن جون نمائندي تصويرون انجير ۾ ڏيکاريل آهن.1a-c.ٽوپوگرافي جي لحاظ کان SEM تصويرن جي تجزيي کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ، فورئر ٽرانسفارمز (FFTs، ڊارڪ انسٽس ۾ ڏيکاريو ويو) تعميرات تي ڪيا ويا جن جو جائزو ورتو پيو وڃي.سڀني حالتن ۾، نتيجي ۾ DLIP جاميٽري 4.5 µm جي فضائي مدت سان نظر اچي ٿي.
صورت لاءِ \(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0٪ تصوير جي اونداھي واري علائقي ۾.1a، مداخلت جي وڌ ۾ وڌ پوزيشن جي مطابق، ھڪڙو ننڍڙو متوازي ساختن تي مشتمل نالن جو مشاهدو ڪري سگھي ٿو.اهي هڪ نانو پارٽيڪل جهڙو ٽوپوگرافي ۾ ڍڪيل روشن بينڊ سان متبادل آهن.ڇاڪاڻ ته نالن جي وچ ۾ متوازي ڍانچي ليزر شعاع جي پولرائيزيشن لاءِ عمودي نظر اچي ٿي ۽ ان جو عرصو \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) 418\(\pm 65\) nm آهي، ٿورو ليزر جي موج ڊگھائي کان گھٽ \(\lambda\) (532 nm) کي LIPSS چئي سگھجي ٿو گھٽ اسپيشل فريڪوئنسي سان (LSFL-I)15,18.LSFL-I پيدا ڪري ٿو هڪ نام نهاد s-قسم سگنل FFT ۾، “s” scattering15,20.تنهن ڪري، سگنل مضبوط مرڪزي عمودي عنصر ڏانهن عمودي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ DLIP ساخت (\(\Lambda _{\mathrm {DLIP}}\) \(\approx\) 4.5 µm).FFT تصوير ۾ ڊي ايل آئي پي جي نموني جي لڪير جي جوڙجڪ پاران ٺاهيل سگنل "ڊي ايل آئي پي-قسم" جي طور تي حوالو ڏنو ويو آهي.
DLIP استعمال ڪندي ٺاهيل مٿاڇري جي جوڙجڪ جون SEM تصويرون.چوٽي جي توانائي جي کثافت آهي \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (بغير شور گاس جي برابر) ۽ ورجائي جي شرح f = 200 kHz.تصويرون ڏيکارين ٿيون نموني درجه حرارت، پولرائزيشن ۽ اوورلي.لوڪلائيزيشن مرحلي جي حرڪت کي (a) ۾ ڪارو تير سان نشان لڳايو ويو آهي.ڪارو انسٽ ڏيکاري ٿو 37.25\(\times\)37.25 µm SEM تصوير مان حاصل ڪيل لاڳاپيل FFT (جيستائين ڏيکاريو ويو آهي جيستائين wavevector ٿي وڃي \(\vec {k}\cdot (2\pi)^ {-1}\) = 200 nm).عمل جي پيراگراف هر شڪل ۾ ڏيکاريل آهن.
شڪل 1 ۾ وڌيڪ ڏسندي، توهان ڏسي سگهو ٿا ته جيئن \(o_{\mathrm {p}}\) اوورليپ وڌندو آهي، سگموڊ سگنل FFT جي x-axis ڏانهن وڌيڪ مرڪوز ٿيندو آهي.باقي LSFL-I وڌيڪ متوازي ٿيڻ جي ڪوشش ڪري ٿو.ان کان سواء، ايس-قسم سگنل جي نسبتا شدت گھٽجي وئي ۽ ڊي ايل آئي پي-قسم سگنل جي شدت وڌي وئي.اهو وڌيڪ اوورليپ سان وڌندڙ واضح خندق جي ڪري آهي.ان سان گڏ، قسم s ۽ مرڪز جي وچ ۾ x-axis سگنل لازمي طور تي ھڪڙي ڍانچي مان اچڻ گھرجي جنھن ۾ LSFL-I جي ساڳي رخ سان پر گھڻي عرصي سان (\(\Lambda _\mathrm {b}\) \(\approx \ ) 1.4 ± 0.2 µm) جيئن تصوير 1c ۾ ڏيکاريل آهي).تنهن ڪري، اهو فرض ڪيو ويو آهي ته انهن جي ٺهڻ خندق جي مرڪز ۾ کڏن جو هڪ نمونو آهي.نئين خصوصيت آرڊينيٽ جي اعلي تعدد رينج (وڏي موج نمبر) ۾ پڻ ظاهر ٿئي ٿي.اهو سگنل خندق جي سلپ تي متوازي لهرن مان ايندو آهي، گهڻو ڪري حادثن جي مداخلت ۽ سلپ 9,14 تي اڳتي وڌڻ واري روشني جي ڪري.ھيٺين ۾، اھي لنگھون LSFL \ (_ \ mathrm {edge} \)، ۽ انھن جا سگنل - قسم -s \ (_ {\mathrm {p)) \).
ايندڙ تجربي ۾، نموني جو گرمي پد 250 ° C تائين آندو ويو جنهن کي "گرم" سطح سڏيو ويندو آهي.جوڙجڪ ساڳي پروسيسنگ حڪمت عملي جي مطابق ڪئي وئي جيئن اڳئين حصي ۾ ذڪر ڪيل تجربن (Figs. 1a-1c).SEM تصويرن جي نتيجي ۾ ٽاپگرافي ڏيکاري ٿي جيئن تصوير 1d-f ۾ ڏيکاريل آهي.نموني کي 250 C تائين گرم ڪرڻ سان LSFL جي ظاهري ۾ اضافو ٿئي ٿو، جنهن جي هدايت ليزر پولرائزيشن سان متوازي آهي.اهي اڏاوتون LSFL-II جي طور تي نمايان ٿي سگهن ٿيون ۽ هڪ فضائي عرصو \(\Lambda _\mathrm {LSFL-II}\) 247 ± 35 nm آهي.LSFL-II سگنل FFT ۾ ظاهر نه ڪيو ويو آهي اعلي موڊ تعدد جي ڪري.جيئن ته \(o_{\mathrm {p}}\) 99.0 کان 99.67 تائين وڌي ويو (\%\) (Fig. 1d–e)، روشن بينڊ واري علائقي جي چوٽي وڌي وئي، جنهن جي ڪري هڪ DLIP سگنل ظاهر ٿيو. اعلي تعدد کان وڌيڪ لاء.wavenumbers (هيٺيون تعدد) ۽ اهڙيء طرح FFT جي مرڪز ڏانهن منتقل.تصوير 1d ۾ کڏن جون قطارون شايد LSFL-I22,27 جي عمدي طور تي ٺھيل نام نہاد نالن جا اڳوڻا آھن.ان کان علاوه، LSFL-II ظاهر ٿئي ٿو ننڍو ۽ غير منظم شڪل بڻجي ويو آهي.اهو پڻ نوٽ ڪريو ته نانو گرين مورفولوجي سان روشن بينڊ جي سراسري سائيز هن صورت ۾ ننڍو آهي.ان کان علاوه، انهن نانو ذرات جي ماپ جي ورڇ گهٽ منتشر ٿي وئي (يا گهٽ ذرات جي مجموعن جي ڪري) بغير گرم ڪرڻ جي ڀيٽ ۾.قابليت جي لحاظ کان، هن جو اندازو لڳائي سگهجي ٿو انگن اکرن جي 1a، d يا b، e، ترتيب سان.
جيئن اوورليپ \(o_{\mathrm {p}}\) اڳتي وڌي 99.67٪ (Fig. 1f) ٿي ويو، هڪ الڳ ٽوپوگرافي آهستي آهستي ظاهر ٿيڻ جي ڪري ظاهر ٿيو.بهرحال، اهي نالن تصوير 1c جي ڀيٽ ۾ گهٽ ترتيب ڏنل ۽ گهٽ گہرا نظر اچن ٿا.تصوير جي روشني ۽ اونداهي علائقن جي وچ ۾ گھٽ برعڪس معيار ۾ ڏيکاري ٿو.انهن نتيجن کي وڌيڪ حمايت ڪئي وئي آهي FFT آرڊينيٽ جي ڪمزور ۽ وڌيڪ پکڙيل سگنل Fig. 1f ۾ FFT جي مقابلي ۾ c.گرمائش تي ننڍڙا اسٽريا به پڌرا هئا جڏهن انگن اکرن 1b ۽ e جو مقابلو ڪيو ويو، جنهن جي تصديق بعد ۾ confocal microscopy ڪئي وئي.
پوئين تجربي کان علاوه، ليزر بيم جي پولرائيزيشن کي 90 \(^{\circ}\) ذريعي گھمايو ويو، جنهن جي ڪري پولرائيزيشن جي هدايت کي پوزيشننگ پليٽ فارم ڏانهن عمدي طور تي منتقل ڪيو ويو.انجير تي.2a-c ساخت جي ٺهڻ جي شروعاتي مرحلن کي ڏيکاري ٿو، \(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0٪ اڻ گرم (a)، گرم (b) ۽ گرم ٿيل 90\(^{\ circ }\) - ڪيس گھمڻ واري پولرائزيشن سان (c).اڏاوتن جي نانوٽوگرافي کي ڏسڻ لاءِ، رنگين چوڪن سان نشان لڳل علائقن کي تصوير ۾ ڏيکاريو ويو آهي.2d، وڏي پيماني تي.
DLIP استعمال ڪندي ٺاهيل مٿاڇري جي جوڙجڪ جون SEM تصويرون.پروسيس جا پيرا ميٽر ساڳيا آهن جيئن تصوير.1 ۾.تصوير ڏيکاري ٿي نموني جي درجه حرارت \(T_s\), پولرائزيشن ۽ نبض اوورليپ \(o_\mathrm {p}\).ڪارو انسٽ ٻيهر ڏيکاري ٿو لاڳاپيل فوريئر ٽرانسفارم.(d)-(i) ۾ تصويرون (a) - (c) ۾ نشان لڳل علائقن جي ميگنيڪشن آهن.
انهي صورت ۾، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته شڪل 2b،c جي اونداهي علائقن ۾ اڏاوتون پولرائيزيشن حساس آهن ۽ ان ڪري ليبل ٿيل آهن LSFL-II14, 20, 29, 30. خاص طور تي، LSFL-I جو رخ پڻ گھميل آهي ( Fig. 2g، i)، جيڪو لاڳاپيل FFT ۾ s-قسم جي سگنل جي واقفيت مان ڏسي سگھجي ٿو.LSFL-I دور جي بينڊوڊٿ ب جي ڀيٽ ۾ وڏي نظر اچي ٿي، ۽ ان جي حد کي تصوير 2c ۾ ننڍن دورن ڏانھن منتقل ڪيو ويو آھي، جيئن وڌيڪ وسيع s-قسم جي سگنل پاران اشارو ڪيو ويو آھي.اهڙيءَ طرح، هيٺ ڏنل LSFL فضائي دور کي نموني تي مختلف گرمي پد تي ڏسي سگهجي ٿو: \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) = 418\(\pm 65\) nm تي 21^{ \circ }\ )C (تصوير 2a)، \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I}}\) = 445\(~\pm\) 67 nm ۽ \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-II }} \) = 247 ± 35 nm تي 250°C (تصوير 2b) s پولرائزيشن لاءِ.ان جي برعڪس، p-polarization جو spatial period and 250 \(^{\circ }\)C برابر آهي \(\Lambda _{\mathrm {LSFL-I))\) = 390\(\pm 55\) )nm ۽ \(\ Lambda_{\mathrm{LSFL-II}}\) = 265±35 nm (تصوير 2c).
خاص طور تي، نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته صرف نموني جي درجه حرارت کي وڌائڻ سان، سطح جي مورفولوجي ٻن انتها جي وچ ۾ تبديل ٿي سگهي ٿي، جنهن ۾ (i) هڪ سطح جنهن ۾ صرف LSFL-I عناصر شامل آهن ۽ (ii) هڪ علائقو جيڪو LSFL-II سان ڍڪيل آهي.ڇاڪاڻ ته دھات جي سطحن تي LIPSS جي هن خاص قسم جي ٺهڻ جو تعلق مٿاڇري آڪسائيڊ تہن سان آهي، توانائي منتشر ايڪس ري تجزيي (EDX) ڪيو ويو.جدول 1 حاصل ڪيل نتيجن کي اختصار ڪري ٿو.پروسيس ٿيل نموني جي مٿاڇري تي مختلف هنڌن تي گهٽ ۾ گهٽ چار اسپيڪٽرا جي اوسط ذريعي هر عزم ڪيو ويندو آهي.ماپون مختلف نمونن جي گرمي پد \(T_\mathrm{s}\) ۽ نموني جي مٿاڇري جي مختلف پوزيشنن تي ڪيون وينديون آهن جن ۾ غير منظم يا منظم ٿيل علائقن شامل آهن.ماپن ۾ پڻ معلومات تي مشتمل آهي گہرے اڻ آڪسائيڊ ٿيل تہن بابت جيڪي سڌو سنئون علاج ٿيل پگھريل علائقي جي هيٺان آهن، پر EDX تجزيي جي اليڪٽران جي دخول جي کوٽائي جي اندر.بهرحال، اهو ياد رکڻ گهرجي ته EDX آڪسيجن جي مواد کي مقدار ڏيڻ جي صلاحيت ۾ محدود آهي، تنهن ڪري اهي قيمتون هتي صرف هڪ معيار جي تشخيص ڏئي سگهن ٿيون.
نموني جا علاج نه ٿيل حصا سڀني آپريٽنگ گرمي پد تي آڪسيجن جي اهم مقدار کي نه ڏيکاريا آهن.ليزر جي علاج کان پوء، سڀني ڪيسن ۾ آڪسيجن جي سطح وڌي وئي 31.ٻن غير علاج ٿيل نمونن جي وچ ۾ عنصر جي جوڙجڪ ۾ فرق جيئن ته تجارتي اسٽيل جي نموني لاء توقع ڪئي وئي هئي، ۽ خاص طور تي اعلي ڪاربان قدر مليا ويا ڪاربن جي ڊيٽا شيٽ جي مقابلي ۾ AISI 304 اسٽيل لاء ٺاهيندڙن جي ڊيٽا شيٽ جي ڪري هائڊرو ڪاربن آلودگي 32.
نالي جي خاتمي جي کوٽائي ۾ گهٽتائي ۽ LSFL-I کان LSFL-II تائين منتقلي جي ممڪن سببن تي بحث ڪرڻ کان اڳ، پاور اسپيڪر کثافت (PSD) ۽ اونچائي پروفائلز استعمال ڪيا ويا آهن.
(i) مٿاڇري جي quasi-to-dimensional normalized power spectral density (Q2D-PSD) SEM تصويرن جي طور تي شڪل 1 ۽ 2. 1 ۽ 2 ۾ ڏيکاريل آهي. جيئن ته PSD کي عام ڪيو ويو آهي، مجموعي سگنل ۾ گهٽتائي ٿيڻ گهرجي. سمجھيو ويو مسلسل حصو ۾ اضافو (k \(\le\) 0.7 µm\(^{-1}\)، نه ڏيکاريل آهي)، يعني نرمي.(ii) لاڳاپيل مطلب سطح جي اوچائي پروفائل.نموني درجه حرارت \(T_s\)، اوورليپ \(o_{\mathrm {p}}\)، ۽ ليزر پولرائيزيشن E نسبتي رخ \(\vec {v}\) پوزيشننگ پليٽ فارم جي حرڪت جي سڀني پلاٽن ۾ ڏيکاريل آهن.
SEM تصويرن جي تاثر کي مقدار ڏيڻ لاءِ، هڪ سراسري معمولي پاور اسپيڪٽرم ٺاهي وئي هئي گهٽ ۾ گهٽ ٽي SEM تصويرن مان هر هڪ پيٽرولر لاءِ سيٽ ڪيل سڀني هڪ-dimensional (1D) پاور اسپيڪٽرل کثافت (PSDs) x يا y هدايت ۾.لاڳاپيل گراف تصوير 3i ۾ ڏيکاريل آهي سگنل جي فريڪوئنسي شفٽ ۽ اسپيڪٽرم ۾ ان جو لاڳاپو حصو ڏيکاريندي.
انجير تي.3ia, c, e، DLIP چوٽي ويجهو وڌي ٿو \(k_{\mathrm {DLIP}}~=~2\pi\) (4.5 µm)\(^{-1}\) = 1.4 µm \ (^{- 1}\) يا لاڳاپيل اعليٰ هارمونڪس جيئن اوورليپ وڌي ٿو \(o_{\mathrm {p))\).بنيادي طول و عرض ۾ اضافو LRIB جي جوڙجڪ جي مضبوط ترقي سان لاڳاپيل هو.اعليٰ هارمونڪس جو طول و عرض سلپ جي اوچائي سان وڌي ٿو.مستطيل ڪمن لاءِ محدود ڪيسن جي طور تي، لڳ ڀڳ کي تمام گهڻي تعداد ۾ تعدد جي ضرورت آهي.تنهن ڪري، PSD ۾ 1.4 µm\(^{-1}\) جي چوڌاري چوٽي ۽ لاڳاپيل هارمونڪس نالي جي شڪل لاءِ معيار جي ماپن طور استعمال ڪري سگھجن ٿا.
ان جي برعڪس، جيئن تصوير 3(i)b،d،f ۾ ڏيکاريل آهي، گرم ٿيل نموني جو PSD ڪمزور ۽ وسيع چوٽيون ڏيکاري ٿو جيڪي لاڳاپيل هارمونڪس ۾ گهٽ سگنل سان.ان کان علاوه، انجير ۾.3(i)f ڏيکاري ٿو ته ٻيو هارمونڪ سگنل به بنيادي سگنل کان وڌي ٿو.هي گرم نموني جي وڌيڪ غير منظم ۽ گهٽ واضح DLIP ساخت کي ظاهر ڪري ٿو (جي مقابلي ۾ \(T_s\) = 21\(^\circ\)C).هڪ ٻي خصوصيت اها آهي ته جيئن اوورليپ \(o_{\mathrm {p}}\) وڌندو آهي، نتيجي ۾ LSFL-I سگنل هڪ ننڍي وينمبر (ڊگهي عرصي) ڏانهن شفٽ ٿيندو آهي.اهو وضاحت ڪري سگهجي ٿو ڊي ايل آئي پي موڊ جي ڪنارن جي وڌايل تيزيءَ ۽ واقعن جي زاويه ۾ لاڳاپيل مقامي اضافو 14,33.هن رجحان جي پٺيان، LSFL-I سگنل جي وسيع پڻ وضاحت ڪري سگهجي ٿي.ڊگھي ٻڪرين کان علاوه، ڊي ايل آءِ پي جي جوڙجڪ جي ھيٺان ۽ مٿي جي چوٽيءَ تي لوڻ وارا علائقا پڻ آھن، جيڪي LSFL-I جي وسيع رينج لاءِ اجازت ڏين ٿا.انتهائي جذباتي مواد لاء، LSFL-I جي مدت عام طور تي اندازو لڳايو ويو آهي:
جتي \(\theta\) واقعن جو زاويه آهي، ۽ سبسڪرپشن s ۽ p مختلف پولرائزيشن جو حوالو ڏين ٿا33.
اهو ياد رکڻ گهرجي ته ڊي ايل آئي پي سيٽ اپ لاء واقعن جو جهاز عام طور تي پوزيشننگ پليٽ فارم جي حرڪت تي بيٺل هوندو آهي، جيئن شڪل 4 ۾ ڏيکاريل آهي (ڏسو مواد ۽ طريقا سيڪشن).تنهن ڪري، s-پولرائيزيشن، ضابطي جي طور تي، اسٽيج جي حرڪت سان متوازي آهي، ۽ p-پولرائيزيشن ان ڏانهن عمودي آهي.مساوات جي مطابق.(1)، s-پولرائيزيشن لاءِ، LSFL-I سگنل جي هڪ اسپريڊ ۽ شفٽ جي ننڍي واهن نمبرن جي توقع ڪئي ويندي آهي.اهو \(\theta\) ۽ ڪوئلي جي حد \(\theta \pm \delta \theta\) ۾ واڌ جي ڪري آهي جيئن خندق جي کوٽائي وڌي ٿي.اهو ڏسي سگھجي ٿو LSFL-I جي چوٽي جي ڀيٽ ڪندي تصوير 3ia,c,e.
تصوير ۾ ڏيکاريل نتيجن جي مطابق.1c، LSFL\(_\mathrm {edge}\) پڻ تصوير ۾ لاڳاپيل PSD ۾ نظر اچي ٿو.3ie.انجير تي.3ig،h ڏيکاري ٿو PSD لاءِ p-polarization.DLIP چوٽي ۾ فرق گرم ۽ غير گرم نموني جي وچ ۾ وڌيڪ واضح آهي.انهي صورت ۾، LSFL-I مان سگنل ڊي ايل آئي پي جي چوٽي جي اعلي هارمونڪس سان اوورليپ ڪري ٿو، ليزنگ ويج ويج جي ويجهو سگنل ۾ اضافو.
نتيجن تي وڌيڪ تفصيل سان بحث ڪرڻ لاءِ، تصوير 3ii ۾ مختلف درجه حرارت تي DLIP لڪير جي اوچائي ورڇ جي دال جي وچ ۾ ساخت جي کوٽائي ۽ اوورليپ ڏيکاري ٿي.سطح جي عمودي اوچائي پروفائل حاصل ڪئي وئي سراسري طور تي ڏهه انفرادي عمودي اونچائي پروفائلز جي چوڌاري DLIP ساخت جي مرڪز جي چوڌاري.هر لاڳو ٿيل درجه حرارت لاء، ساخت جي کوٽائي وڌندي نبض جي اوورليپ سان وڌي ٿي.گرم ٿيل نموني جو پروفائيل s-پولرائيزيشن لاءِ 0.87 µm ۽ p-polarization لاءِ 1.06 µm جي وچ واري چوٽي کان چوٽي (pvp) قدرن سان گرووز ڏيکاري ٿو.ان جي ابتڙ، غير گرم ٿيل نموني جي s-polarization ۽ p-polarization ڏيکاريو pvp 1.75 µm ۽ 2.33 µm، ترتيب سان.لاڳاپيل pvp تصوير ۾ اوچائي پروفائل ۾ ڏيکاريل آهي.3ii.هر PvP سراسري حساب سان اٺ واحد PvPs جي حساب سان ڪيو ويندو آهي.
ان کان علاوه، انجير ۾.3iig،h ڏيکاري ٿو p-polarization جي اوچائي ورهائڻ واري پوزيشننگ سسٽم ۽ گروو موومينٽ ڏانهن.p-polarization جي هدايت نالي جي کوٽائي تي مثبت اثر رکي ٿي ڇو ته ان جي نتيجي ۾ 1.75 µm pvp تي s-polarization جي مقابلي ۾ 2.33 µm تي ٿورو وڌيڪ pvp ٿئي ٿو.اهو بدلي ۾ پوزيشننگ پليٽ فارم سسٽم جي گرووز ۽ حرڪت سان ملندو آهي.اهو اثر p-polarization جي صورت ۾ s-polarization جي صورت ۾ ننڍي جوڙجڪ جي ڪري ٿي سگهي ٿو (ڏسو تصوير. 2f،h)، جنهن تي ايندڙ حصي ۾ وڌيڪ بحث ڪيو ويندو.
بحث جو مقصد گرم نمونن جي صورت ۾ مکيه LIPS ڪلاس (LSFL-I کان LSFL-II) ۾ تبديلي جي ڪري نالي جي کوٽائي ۾ گهٽتائي جي وضاحت ڪرڻ آهي.تنهن ڪري هيٺين سوالن جا جواب ڏيو:
پهرين سوال جو جواب ڏيڻ لاء، اهو ضروري آهي ته ميکانيزم تي غور ڪيو وڃي جنهن جي خاتمي لاء ذميوار آهي.عام واقعن تي ھڪڙي نبض لاء، گھٽتائي جي کوٽائي کي بيان ڪري سگھجي ٿو:
جتي \(\delta _{\mathrm {E}}\) توانائي جي دخول جي کوٽائي آهي، \(\Phi\) ۽ \(\Phi _{\mathrm {th}}\) جذبن جو وهڪرو ۽ Ablation روانگي آهي. حد، ترتيب سان 34.
رياضياتي طور تي، توانائي جي دخول جي کوٽائي کي ختم ڪرڻ جي کوٽائي تي هڪ ضرب اثر آهي، جڏهن ته توانائي ۾ تبديلي هڪ منطقي اثر آهي.تنهن ڪري fluence تبديليون اثر انداز نه ٿيون \(\Delta z\) جيستائين \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\mathrm {th}}\).جڏهن ته، مضبوط آڪسائيڊشن (مثال طور، ڪروميم آڪسائيڊ جي ٺهڻ جي ڪري) Cr-Cr بانڊن جي مقابلي ۾ مضبوط Cr-O35 بانڊن جي ڪري ٿي، ان ڪري ختم ٿيڻ واري حد وڌائي ٿي.نتيجي طور، \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\mathrm {th}}\) هاڻي مطمئن نه آهي، جيڪو توانائي جي وهڪري جي کثافت جي گھٽتائي سان ablation جي کوٽائي ۾ تيزيءَ سان گهٽتائي جو سبب بڻجي ٿو.ان کان علاوه، آڪسائيڊريشن جي حالت ۽ LSFL-II جي مدت جي وچ ۾ هڪ تعلق معلوم ٿئي ٿو، جيڪو نانو اسٽريچر ۾ تبديلين ۽ مٿاڇري جي آڪسائيڊشن 30,35 جي ڪري مٿاڇري جي نظرياتي ملڪيت جي ذريعي وضاحت ڪري سگهجي ٿو.تنهن ڪري، جذب جي روانگي جي صحيح سطح جي ورڇ \(\Phi\) ساخت جي مدت ۽ آڪسائيڊ پرت جي ٿلهي جي وچ ۾ رابطي جي پيچيده متحرڪ جي ڪري آهي.دور جي لحاظ کان، نانو اسٽريچر مضبوط طور تي جذب ٿيل توانائي جي وهڪري جي ورڇ کي متاثر ڪري ٿو، ڇاڪاڻ ته فيلڊ ۾ تيز اضافو، سطحي پلازمون جي جوش، غير معمولي روشني جي منتقلي يا 17,19,20,21 کي ڦهلائڻ.تنهن ڪري، \(\Phi\) مٿاڇري جي ويجھو مضبوط طور تي هڪجهڙائي وارو آهي، ۽ \(\delta _ {E}\) هاڻي ممڪن ناهي ته هڪ جذب جي کوٽائي سان \(\alpha = \delta _{\mathrm {opt}} ^ { -1} \ approx \ delta _{\mathrm {E}}^{-1}\) پوري ويجھي مٿاڇري واري مقدار لاءِ.جيئن ته آڪسائيڊ فلم جي ٿلهي گهڻو ڪري مضبوط ٿيڻ واري وقت تي منحصر آهي [26]، نامزدگي جو اثر نموني جي درجه حرارت تي منحصر آهي.اضافي مواد ۾ شڪل S1 ۾ ڏيکاريل بصري مائڪروگرافس نظرياتي ملڪيتن ۾ تبديلين جي نشاندهي ڪن ٿا.
اهي اثر جزوي طور تي ننڍي مٿاڇري جي ڍانچي جي صورت ۾ ٿلهي خندق جي کوٽائي جي وضاحت ڪن ٿا شڪل 1d,e ۽ 2b,c ۽ 3(ii)b,d,f.
LSFL-II کي معلوم ٿئي ٿو ته سيمي ڪنڊڪٽرز، ڊائيلڪٽرڪس، ۽ آڪسائيڊشن جو شڪار مواد 14,29,30,36,37.پوئين صورت ۾، مٿاڇري آڪسائيڊ پرت جي ٿولهه خاص طور تي اهم آهي30.EDX جو تجزيو ڪيو ويو ته ٺهيل مٿاڇري تي مٿاڇري جي آڪسائيڊ جي ٺهڻ کي ظاهر ڪيو ويو آهي.اهڙيءَ طرح، غير گرم ٿيل نمونن لاءِ، محيطي آڪسيجن گئسي ذرات جي جزوي ٺهڻ ۽ مٿاڇري جي آڪسائيڊز جي جزوي ٺهڻ ۾ حصو وٺندي نظر اچي ٿي.ٻئي رجحان هن عمل ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا.ان جي برعڪس، گرم ٿيل نمونن لاءِ، مختلف آڪسائيڊ رياستن جا ڌاتو آڪسائيڊ (SiO\(_{\mathrm {2}}\), Cr\(_{\mathrm {n}} \)O\(_{\mathrm { m}}\ )، Fe\(_{\mathrm {n}}\)O\(_{\mathrm {m}}\)، NiO، وغيره) حق ۾ واضح 38 آهن.گھربل آڪسائيڊ پرت کان علاوه، subwavelength roughness جي موجودگي، خاص طور تي ھاء spatial فریکوئنسي LIPSS (HSFL)، ضروري آھي ته گھربل subwavelength (d-type) intensity modes14,30 ٺاھيو وڃي.فائنل LSFL-II شدت موڊ HSFL طول و عرض ۽ آڪسائيڊ ٿلهي جو هڪ فنڪشن آهي.هن موڊ جو سبب HSFL پاران پکڙيل روشني جي پري فيلڊ مداخلت آهي ۽ روشني مواد ۾ ڦهليل آهي ۽ مٿاڇري جي اندر اندر پروپيگنڊا ٿي رهي آهي 20,29,30.ضمني مواد جي حصي ۾ شڪل S2 ۾ مٿاڇري جي نمونن جي ڪنارن جون SEM تصويرون اڳ ۾ موجود HSFL جو اشارو آهن.هي ٻاهرين علائقو ڪمزور طور تي شدت جي تقسيم جي دائري کان متاثر ٿئي ٿو، جيڪا HSFL جي ٺهڻ جي اجازت ڏئي ٿي.شدت جي ورڇ جي سميٽري جي ڪري، اهو اثر پڻ اسڪيننگ جي هدايت سان گڏ ٿئي ٿو.
نموني حرارتي اثر ڪيترن ئي طريقن سان LSFL-II ٺهڻ واري عمل کي متاثر ڪري ٿو.هڪ طرف، نموني جي گرمي پد ۾ اضافو \(T_\mathrm{s}\) پگھريل پرت جي ٿلهي جي ڀيٽ ۾ مضبوط ٿيڻ ۽ ٿڌي جي شرح تي تمام گهڻو اثر رکي ٿو.اهڙيء طرح، هڪ گرم نموني جو مائع انٽرفيس گهڻي عرصي تائين محيطي آڪسيجن جي سامهون هوندو آهي.ان کان علاوه، دير سان مضبوط ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي پيچيده convective عملن جي ترقي جيڪا آڪسيجن ۽ آڪسائيڊ جي ميلاپ کي وڌائي ٿو مائع اسٽيل 26 سان.اهو ظاهر ڪري سگهجي ٿو آڪسائيڊ پرت جي ٿلهي جي ڀيٽ ڪندي جيڪو صرف ڦهلائڻ سان ٺهيل آهي (\(\Lambda _\mathrm {diff}=\sqrt{D~\times ~t_\mathrm {s}}~\le ~15\) nm) لاڳاپيل ڪوئگوليشن ٽائيم \(t_\mathrm {s}~\le ~200\) ns، ۽ diffusion coefficient \(D~\le\) 10\(^{-5}\) cm\(^ 2 \ )/s) LSFL-II ٺاھڻ ۾ خاص طور تي وڌيڪ ٿلهي ڏٺو ويو يا گھربل 30.ٻئي طرف، گرمي پڻ HSFL جي ٺهڻ تي اثر انداز ڪري ٿي ۽ ان ڪري LSFL-II d-قسم جي شدت واري موڊ ۾ منتقلي لاءِ گهربل شيون پکڙيل آهن.مٿاڇري جي هيٺان ڦاٿل nanovoids جي نمائش ڏيکاري ٿي HSFL39 جي ٺهڻ ۾ انهن جي شموليت.اهي خرابيون شايد HSFL جي برقياتي مقناطيسي اصليت جي نمائندگي ڪن ٿيون ڇاڪاڻ ته گهربل اعلي تعدد دوراني شدت جي نمونن 14,17,19,29.ان کان علاوه، اهي ٺاهيل شدت جا طريقا وڌيڪ يونيفارم آهن وڏي تعداد ۾ nanovoids19 سان.اهڙيء طرح، HSFL جي وڌندڙ واقعن جو سبب ڪرسٽل خرابين جي متحرڪ ۾ تبديلي جي ذريعي وضاحت ڪري سگهجي ٿو جيئن \(T_\mathrm{s}\) وڌي ٿو.
اهو تازو ڏيکاريو ويو آهي ته سلڪون جي کولنگ جي شرح هڪ اهم پيٽرولر آهي اندروني وچولي سپرسيچريشن لاء ۽ اهڙيء طرح نقطي جي خرابين جي جمع ڪرڻ لاء ڊسڪشن جي ٺهڻ سان 40,41.خالص ڌاتن جي ماليڪيولر ڊائنامڪس سميوليشن ڏيکاريو آهي ته خالي جايون تيزيءَ سان ٻيهر ريسٽاللائيزيشن دوران سپر سيرٽيوٽ ٿين ٿيون، ۽ انهيءَ ڪري ڌاتن ۾ خالي جاين جو جمع به ساڳئي طريقي سان 42,43,44 تي ٿئي ٿو.ان کان علاوه، چانديء جي تازي تجرباتي مطالعي تي ڌيان ڏنو ويو آهي ٺهڻ جي ميکانيزم تي voids ۽ ڪلسترن جي ٺهڻ جي سبب پوائنٽ جي خرابين جي جمع ٿيڻ جي ڪري 45.تنهن ڪري، نموني جي گرمي پد ۾ اضافو \(T_\mathrm {s}\) ۽، نتيجي طور، ٿڌي جي شرح ۾ گهٽتائي voids جي ٺهڻ تي اثر انداز ڪري سگهي ٿي، جيڪي HSFL جو مرڪز آهن.
جيڪڏهن خالي جايون ضروري اڳڪٿيون آهن cavities ۽ ان ڪري HSFL، نموني جي درجه حرارت \(T_s\) جا ٻه اثر ٿيڻ گهرجن.هڪ طرف، \(T_s\) ٻيهر ريسٽلائيزيشن جي شرح کي متاثر ڪري ٿو، ۽ نتيجي طور، پوکيل ڪرسٽل ۾ پوائنٽ جي خرابين (خالي گنجائش) جي ڪنسنٽريشن.ٻئي طرف، اهو پڻ مضبوط ٿيڻ کان پوء کولنگ جي شرح تي اثر انداز ڪري ٿو، اهڙي طرح ڪرسٽل 40,41 ۾ پوائنٽ جي خرابين جي ڦهلائڻ کي متاثر ڪري ٿو.ان کان علاوه، پختگي جي شرح crystallography orientation تي منحصر آهي ۽ اهڙيء طرح انتهائي anisotropic آهي، جيئن نقطي جي خرابين جي ڦهلائڻ 42,43 آهي.هن بنياد جي مطابق، مادي جي anisotropic ردعمل جي ڪري، روشني ۽ مادي جو تعامل anisotropic ٿئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ توانائي جي هن مقرراتي دورياتي ڇڏڻ کي وڌايو وڃي ٿو.polycrystalline مواد لاء، هي رويي هڪ واحد اناج جي سائيز تائين محدود ٿي سگهي ٿو.حقيقت ۾، LIPSS ٺهڻ جو مظاهرو ڪيو ويو آهي اناج جي بنياد تي 46,47.تنهن ڪري، نموني جي درجه حرارت \(T_s\) جو اثر ڪرسٽلائزيشن جي شرح تي ٿي سگھي ٿو جيترو مضبوط نه هجي جيترو اناج جي رخ جو اثر.اهڙيء طرح، مختلف اناج جي مختلف crystallographic واقفيت، HSFL يا LSFL-II جي خالن ۽ مجموعي ۾ اضافو لاء هڪ امڪاني وضاحت فراهم ڪري ٿي.
ھن مفروضي جي ابتدائي اشارن کي واضح ڪرڻ لاءِ، خام نمونن کي ظاھر ڪيو ويو آھي ته جيئن مٿاڇري جي ويجھو اناج جي ٺھيل کي ظاھر ڪجي.انجير ۾ اناج جو مقابلو.S3 ضمني مواد ۾ ڏيکاريل آهي.ان کان سواء، LSFL-I ۽ LSFL-II گرم نموني تي گروپن ۾ ظاهر ٿيو.هنن ڪلستر جي سائيز ۽ جاميٽري اناج جي ماپ سان ملن ٿا.
ان کان علاوه، HSFL صرف هڪ تنگ رينج ۾ ٿئي ٿو گهٽ وهڪري جي کثافت تي ان جي convective اصل سبب 19,29,48.تنهن ڪري، تجربن ۾، اهو شايد صرف بيم پروفائل جي پردي تي ٿئي ٿو.تنهن ڪري، HSFL غير آڪسائيڊ ٿيل يا ڪمزور طور تي آڪسائيڊ ٿيل سطحن تي ٺاهي وئي، جيڪا ظاهر ٿي وئي جڏهن علاج ٿيل ۽ غير علاج ٿيل نموني جي آڪسائيڊ حصن جي مقابلي ۾ (ڏسو ٽيبل ريفاب: مثال).هي انهي مفروضي جي تصديق ڪري ٿو ته آڪسائيڊ پرت بنيادي طور تي ليزر جي ذريعي ٺاهي وئي آهي.
ڏنو ويو آهي ته LIPSS ٺهڻ عام طور تي نبض جي تعداد تي منحصر هوندو آهي انٽر-پلس موٽ جي ڪري، HSFLs کي تبديل ڪري سگهجي ٿو وڏن ساختن سان جيئن نبض جي اوورليپ وڌائي 19.LSFL-II جي ٺهڻ لاءِ گهربل گهٽ باقاعده HSFL جي نتيجي ۾ گهٽ باقاعده شدت وارو نمونو (ڊي-موڊ) گهربل آهي.تنهن ڪري، جيئن \(o_\mathrm {p}\) جو اوورليپ وڌي ٿو (ڏسو تصوير 1 مان de)، LSFL-II جي باقاعدگي گھٽجي ٿي.
ھن مطالعي ۾ ليزر جي جوڙجڪ ڊي ايل آئي پي جي علاج ٿيل اسٽينلیس سٹیل جي سطح جي مورفولوجي تي ذيلي درجه حرارت جي اثر جي تحقيق ڪئي وئي.اهو معلوم ڪيو ويو آهي ته 21 کان 250 ° سي تائين سبسٽريٽ کي گرم ڪرڻ سان s-پولرائيزيشن ۾ 1.75 کان 0.87 µm تائين ۽ p-polarization ۾ 2.33 کان 1.06 µm تائين گھٽتائي جي کوٽائي ٿيندي آهي.هي گهٽتائي LIPSS قسم ۾ LSFL-I کان LSFL-II ۾ تبديلي جي ڪري آهي، جيڪو اعلي نموني جي درجه حرارت تي ليزر-حوصله افزائي سطح آڪسائيڊ پرت سان لاڳاپيل آهي.ان کان سواء، LSFL-II وڌائي سگھي ٿو حد جي وهڪري کي وڌائي آڪسائيڊشن جي ڪري.اهو فرض ڪيو ويو آهي ته هن ٽيڪنالاجي سسٽم ۾ تيز نبض جي اوورليپ، اوسط توانائي جي کثافت ۽ اوسط ورجائي جي شرح، LSFL-II جي واقعن کي پڻ نموني جي گرمي جي سبب ڊسڪشن جي متحرڪ ۾ تبديلي جي ذريعي طئي ڪيو ويو آهي.LSFL-II جو مجموعو اناج جي رخ تي منحصر نانووڊ ٺهڻ جي ڪري فرض ڪيو ويو آهي، HSFL کي LSFL-II جي اڳڪٿي جي طور تي.ان کان علاوه، ساخت جي دور تي پولرائزيشن جي هدايت جي اثر ۽ ساخت جي دور جي بينڊوڊٿ جو اڀياس ڪيو ويو آهي.اهو ظاهر ٿئي ٿو ته پي-پولرائيزيشن ڊي ايل آئي پي جي عمل لاء وڌيڪ موثر آهي ختم ڪرڻ جي کوٽائي جي لحاظ کان.مجموعي طور تي، هن مطالعي کي ترتيب ڏيڻ واري سطح جي نمونن کي ترتيب ڏيڻ لاء ڊي ايل آئي پي جي خاتمي جي کوٽائي کي ڪنٽرول ۽ بهتر ڪرڻ لاء پروسيس جي پيٽرولن جي هڪ سيٽ کي ظاهر ڪري ٿو.آخرڪار، LSFL-I کان LSFL-II تائين منتقلي مڪمل طور تي گرميءَ تي مبني آهي ۽ ورهاڱي جي شرح ۾ ٿورڙي واڌ جي توقع ڪئي ويندي آهي مسلسل نبض جي اوورليپ سان گرمي جي واڌ جي ڪري.اهي سڀئي پهلو DLIP پروسيس کي وڌائڻ جي ايندڙ چيلنج سان لاڳاپيل آهن، مثال طور پوليگونل اسڪيننگ سسٽم 49 جي استعمال ذريعي.گرميءَ جي ٺهڻ کي گھٽ ڪرڻ لاءِ، هيٺين حڪمت عملي تي عمل ڪري سگھجي ٿو: پولي گونل اسڪينر جي اسڪيننگ جي رفتار کي جيترو ٿي سگھي وڌ ۾ وڌ رکو، وڏي ليزر اسپاٽ جي سائيز جو فائدو وٺندي، اسڪيننگ جي طرف orthogonal ڏانھن، ۽ بھترين گھٽتائي استعمال ڪندي.fluence 28. ان کان علاوه، اهي خيال ڊي ايل آئي پي استعمال ڪندي ترقي يافته سطح جي فنڪشنلائيزيشن لاءِ پيچيده درجه بندي ٽوپوگرافي ٺاهڻ جي اجازت ڏين ٿا.
هن مطالعي ۾، برقي پولش اسٽينلیس سٹیل پليٽ (X5CrNi18-10، 1.4301، AISI 304) 0.8 ملي ميٽر ٿلهي استعمال ڪيا ويا.ڪنهن به آلودگي کي مٿاڇري تان هٽائڻ لاءِ، ليزر جي علاج کان اڳ نموني کي احتياط سان ايٿانول سان ڌويو ويو (ايٿانول جو مطلق ڪنسنٽريشن \(\ge\) 99.9%).
DLIP سيٽنگ تصوير 4 ۾ ڏيکاريل آهي. نمونا ٺاهيا ويا DLIP سسٽم سان ليس 12 ps الٽرا شارٽ پلسڊ ليزر ماخذ سان 532 nm جي موج جي ڊيگهه ۽ 50 MHz جي وڌ ۾ وڌ ورجائي جي شرح سان.شعاع جي توانائي جي مقامي ورڇ گاسي آهي.خاص طور تي ٺهيل آپٽڪس نموني تي لڪير جي جوڙجڪ ٺاهڻ لاء هڪ ڊبل بيم انٽرفيوميٽريڪ ترتيب مهيا ڪن ٿا.100 ملي ميٽر جي مرڪزي لمبائي سان هڪ لينس مٿاڇري تي ٻه اضافي ليزر شعاعن کي 6.8\(^\circ\) جي مقرر زاويه تي سپر ڪري ٿو، جيڪو تقريباً 4.5 µm جي فضائي عرصو ڏئي ٿو.تجرباتي سيٽ اپ تي وڌيڪ معلومات ملي سگهي ٿي ٻئي هنڌ 50.
ليزر پروسيسنگ کان اڳ، نموني هڪ خاص درجه حرارت تي حرارتي پليٽ تي رکيل آهي.حرارتي پليٽ جو گرمي پد 21 ۽ 250 ° سي تي مقرر ڪيو ويو آهي.سڀني تجربن ۾، ٺهيل هوا جو هڪ ٽرانسورس جيٽ استعمال ڪيو ويو هڪ نڪرڻ واري ڊوائيس سان ميلاپ ۾ مٽي جي ذخيرو کي روڪڻ لاء.هڪ x، y اسٽيج سسٽم کي ترتيب ڏيڻ دوران نموني جي پوزيشن لاء سيٽ ڪيو ويو آهي.
پوزيشننگ اسٽيج سسٽم جي رفتار مختلف هئي 66 کان 200 mm/s تائين 99.0 کان 99.67 جي دال جي وچ ۾ اوورليپ حاصل ڪرڻ لاءِ.سڀني حالتن ۾، ورجائي جي شرح 200 kHz تي مقرر ڪئي وئي، ۽ سراسري طاقت 4 W هئي، جيڪا 20 μJ جي نبض في توانائي ڏني.DLIP تجربي ۾ استعمال ٿيل شعاع جو قطر اٽڪل 100 µm آهي، ۽ نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ چوٽي ليزر توانائي جي کثافت 0.5 J/cm\(^{2}\) آهي.في يونٽ ايراضيءَ ۾ جاري ڪيل ڪل توانائي 50 J/cm\(^2\) لاءِ \(o_{\mathrm {p}}\) = 99.0 \(\%\), 100 J/cm سان ملندڙ چوٽي جو مجموعي وهڪرو آهي. \(^2\) لاءِ \(o_{\mathrm {p))\)=99.5\(\%\) ۽ 150 J/cm\(^2\) لاءِ \(o_{ \mathrm {p} }\ ) = 99.67 \(\%\).استعمال ڪريو \(\lambda\)/2 پليٽ ليزر بيم جي پولرائزيشن کي تبديل ڪرڻ لاءِ.استعمال ٿيل پيرا ميٽرز جي هر سيٽ لاءِ، تقريبن 35 × 5 mm\(^{2}\) جو علائقو نموني تي ٺهيل آهي.صنعتي قابل اطلاق کي يقيني بڻائڻ لاءِ تمام منظم تجربا ماحولي حالتن هيٺ ڪيا ويا.
نموني جي مورفولوجي کي 50x ميگنائيزيشن سان گڏ ڪنفوڪل خوردبيني استعمال ڪندي جانچيو ويو ۽ ترتيب سان 170 nm ۽ 3 nm جي نظرياتي ۽ عمودي قرارداد.گڏ ڪيل ٽوپوگرافڪ ڊيٽا وري سطحي تجزيو سافٽ ويئر استعمال ڪندي جائزو ورتو ويو.ISO 1661051 مطابق خطي جي ڊيٽا مان پروفائلز ڪڍو.
نموني پڻ 6.0 kV جي تيز رفتار وولٹیج تي اسڪيننگ اليڪٽران خوردبيني استعمال ڪندي نمايان ڪيا ويا.نموني جي مٿاڇري جي ڪيميائي ساخت جو جائزو ورتو ويو توانائي-منتشر ايڪس ري اسپيڪٽروڪوپي (EDS) منسلڪ استعمال ڪندي 15 kV جي تيز رفتار وولٹیج تي.ان کان علاوه، 50x مقصد سان هڪ نظرياتي خوردبيني استعمال ڪيو ويو نمونن جي مائڪرو ساخت جي گرينولر مورفولوجي کي طئي ڪرڻ لاء. ان کان اڳ، نمونن کي اسٽينلیس اسٽيل جي داغ ۾ پنجن منٽن لاءِ 50 \(^\circ\)C جي مسلسل درجه حرارت تي 15-20 \(\%\) ۽ 1\( جي نائٽرڪ ايسڊ ۽ نائٽرڪ ايسڊ جي ڪنسنٽريشن سان جڙيو ويو. -<\)5 \(\%\), ترتيب سان. ان کان اڳ، نمونن کي اسٽينلیس اسٽيل جي داغ ۾ پنجن منٽن لاءِ 50 \(^\circ\)C جي مسلسل درجه حرارت تي 15-20 \(\%\) ۽ 1\( جي نائٽرڪ ايسڊ ۽ نائٽرڪ ايسڊ جي ڪنسنٽريشن سان جڙيو ويو. -<\)5 \(\%\), ترتيب سان. Перед этим образцы травили при постоянной температуре 50 \(^\circ\)S в течение пяти минут в течение пяти минут в краске из нержавеайсной температуре лотами концентрацией 15-20 \(\%\) ۽ 1\( -<\)5 \( \%\) соответственно. ان کان اڳ، نمونن کي 50 \(^\circ\)C جي مسلسل گرمي پد تي پنجن منٽن لاءِ اسٽينلیس اسٽيل جي رنگ ۾ هائيڊروڪلوڪ ۽ نائٽرڪ ايسڊس سان 15-20 \(\%\) ۽ 1\( جي ڪنسنٽريشن سان لڳايو ويو هو. -<\)5 \( \%\) ترتيب سان.在此之前，样品在不锈钢染色液中以50 \(^\circ\)C 的恒温蚀刻五分钟，盐酸和分钟，盐酸和分钟，盐酸和 %1 \)5 \ (%)، 分别.在此之前،样品在不锈钢染色液中以50 \(^\circ\)C (\%\)، 分别.ان کان اڳ، نمونن کي اسٽينلیس سٹیل جي داغدار محلول ۾ 50 \(^\circ\)C جي مسلسل درجه حرارت تي پنجن منٽن لاءِ اچار ڪيو ويندو هو، جنهن ۾ هائيڊروڪلوڪ ۽ نائٽرڪ تيزاب 15-20 \(\%\) ۽ 1. \.(-<\)5 \ (\%\) соответственно. (-<\)5 \ (\%\) ترتيب سان.
ٻن-شعاع DLIP سيٽ اپ جي تجرباتي سيٽ اپ جو اسڪيميٽڪ ڊراگرام، بشمول (1) هڪ ليزر شعاع، (2) هڪ \(\lambda\)/2 پليٽ، (3) هڪ DLIP هيڊ هڪ خاص آپٽيڪل ترتيب سان، (4 ) هڪ گرم پليٽ، (5) هڪ ڪراس فلوئڊڪ، (6) x، y پوزيشن جا مرحلا ۽ (7) اسٽينلیس سٹیل جا نمونا.ٻه سُپر امپوزڊ بيم، کاٻي پاسي ڳاڙهي رنگ ۾ گردش ڪري، نموني تي لڪير جي جوڙجڪ ٺاهيندا آهن \(2\theta\) زاوين تي (بشمول s- ۽ p-پولرائيزيشن ٻنهي).
موجوده مطالعي ۾ استعمال ٿيل ۽ / يا تجزيو ڪيل ڊيٽا سيٽ مناسب درخواست تي لاڳاپيل ليکڪن کان دستياب آهن.
پوسٽ ٽائيم: جنوري-07-2023