Nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣରେ CSS ପାଇଁ ସୀମିତ ସମର୍ଥନ ଅଛି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏକ ଅପଡେଟ୍ ବ୍ରାଉଜର୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ବନ୍ଦ କରନ୍ତୁ)। ଏହି ସମୟ ମଧ୍ୟରେ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ଷ୍ଟାଇଲିଂ ଏବଂ ଜାଭାସ୍କ୍ରିପ୍ଟ ବିନା ସାଇଟ୍ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିବୁ।
ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଚୟନିତ ଲେଜର ତରଳିବା ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ନୂତନ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ପ୍ରସ୍ତାବିତ। ଏହି ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଜଟିଳ ତୀବ୍ରତା-ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର ବିକିରଣ ଦ୍ୱାରା ତରଳିତ ପୁଲରେ ଉଚ୍ଚ-ତୀବ୍ରତା ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ପରୀକ୍ଷଣିକ ଅଧ୍ୟୟନ ଏବଂ ସାଂଖ୍ୟିକ ସିମୁଲେସନ୍ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏହି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ବୈଷୟିକ ଭାବରେ ସମ୍ଭବ ଏବଂ ଆଧୁନିକ ଚୟନିତ ଲେଜର ତରଳିବା ମେସିନର ଡିଜାଇନରେ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ।
ଜଟିଳ ଆକୃତିର ଅଂଶଗୁଡ଼ିକର ଯୋଗାତ୍ମକ ଉତ୍ପାଦନ (AM) ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଦଶନ୍ଧିଗୁଡ଼ିକରେ ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ତଥାପି, ଚୟନାତ୍ମକ ଲେଜର ତରଳାଇବା (SLM)1,2,3, ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଲେଜର ଧାତୁ ଜମା4,5,6, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ବିମ୍ ତରଳାଇବା7,8 ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ9,10 ସମେତ ବିଭିନ୍ନ ଯୋଗାତ୍ମକ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସତ୍ତ୍ୱେ, ଅଂଶଗୁଡ଼ିକ ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇପାରେ। ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ, ଉଚ୍ଚ ଶୀତଳତା ହାର ଏବଂ ତରଳାଇବା ଏବଂ ପୁନଃତରଳାଇବା ସାମଗ୍ରୀରେ ଗରମ ଚକ୍ରର ଜଟିଳତା ସହିତ ଜଡିତ ତରଳିତ ପୁଲ ଘନୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ହେତୁ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପୋରୋସିଟି12,13 ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ସମତୁଲ୍ୟ ଶସ୍ୟ ଗଠନ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ତାପଜ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ, ଶୀତଳତା ହାର ଏବଂ ମିଶ୍ରଧାତୁ ରଚନାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା କିମ୍ବା ବିଭିନ୍ନ ଗୁଣର ବାହ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର (ଯଥା, ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ) ମାଧ୍ୟମରେ ଅତିରିକ୍ତ ଭୌତିକ ଆଘାତ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ।
ପାରମ୍ପରିକ କାଷ୍ଟିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କଠିନକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ କମ୍ପନ ଚିକିତ୍ସାର ପ୍ରଭାବ ବିଷୟରେ ଅନେକ ପ୍ରକାଶନଗୁଡ଼ିକ 14,15। ତଥାପି, ବଲ୍କ ତରଳାଇବା ପାଇଁ ଏକ ବାହ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଇଚ୍ଛିତ ସାମଗ୍ରୀ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଉତ୍ପାଦନ ହୁଏ ନାହିଁ। ଯଦି ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଆୟତନ ଛୋଟ ଥାଏ, ତେବେ ପରିସ୍ଥିତି ନାଟକୀୟ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ବାହ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର କଠିନକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ତୀବ୍ର ଧ୍ୱନି କ୍ଷେତ୍ର 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, ଆର୍କ ଷ୍ଟିରିଂ 28 ଏବଂ ଦୋଳନ 29, ସ୍ପନ୍ଦିତ ପ୍ଲାଜମା ଆର୍କ 30,31 ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପଦ୍ଧତି 32 ସମୟରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚୁମ୍ବକୀୟ ପ୍ରଭାବ ବିଷୟରେ ବିଚାର କରାଯାଇଛି। ଏକ ବାହ୍ୟ ଉଚ୍ଚ-ତୀବ୍ରତା ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ଉତ୍ସ (20 kHz ରେ) ବ୍ୟବହାର କରି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ସଂଲଗ୍ନ କରନ୍ତୁ। ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ-ପ୍ରେରିତ ଶସ୍ୟ ପରିଷ୍କାରକରଣ ହ୍ରାସିତ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଏବଂ କ୍ୱାଏଟସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ନୂତନ କ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଟ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ବୃଦ୍ଧି ହେତୁ ବର୍ଦ୍ଧିତ କମ୍ପୋଜିସନାଲ୍ ସବକୁଲିଂ ଜୋନ୍ ପାଇଁ ଦାୟୀ।
ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ, ଆମେ ତରଳୁଥିବା ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବା ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗ ସହିତ ତରଳ ପୁଲକୁ ସୋନିକେଟ କରି ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍‌ର ଶସ୍ୟ ଗଠନ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିଥିଲୁ। ଆଲୋକ-ଶୋଷକ ମାଧ୍ୟମ ଉପରେ ଲେଜର ବିକିରଣ ଘଟଣାର ତୀବ୍ରତା ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ସାମଗ୍ରୀର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ। ଲେଜର ବିକିରଣର ଏହି ତୀବ୍ରତା ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ସହଜରେ ବିଦ୍ୟମାନ SLM 3D ପ୍ରିଣ୍ଟରରେ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଉପରେ କରାଯାଇଥିଲା ଯାହାର ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକ ତୀବ୍ରତା-ମଡ୍ୟୁଲେଟ୍ ଲେଜର ବିକିରଣର ସମ୍ମୁଖଭାଗରେ ଥିଲା। ତେଣୁ, ବୈଷୟିକ ଭାବରେ, ଲେଜର ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଏ। ତଥାପି, ଯଦି ଏପରି ଲେଜର ଚିକିତ୍ସା ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ତରର ପୃଷ୍ଠରେ କରାଯାଏ, ସ୍ତର-ବାଏ-ସ୍ତର ନିର୍ମାଣ ସମୟରେ, ସମଗ୍ର ଆୟତନ କିମ୍ବା ଭଲ୍ୟୁମର ଚୟନିତ ଅଂଶ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ହାସଲ କରାଯାଏ। ଅନ୍ୟ ଶବ୍ଦରେ, ଯଦି ଅଂଶଟି ସ୍ତର-ବାଏ ସ୍ତର ନିର୍ମିତ ହୁଏ, ତେବେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ତରର ଲେଜର ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା "ଲେଜର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ଚିକିତ୍ସା" ସହିତ ସମାନ।
ଯେତେବେଳେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ହର୍ଣ୍ଣ-ଆଧାରିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଚିକିତ୍ସାରେ, ସ୍ଥାୟୀ ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗର ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଶକ୍ତି ସମଗ୍ର ଉପାଦାନରେ ବଣ୍ଟନ କରାଯାଏ, ଯେତେବେଳେ ଲେଜର-ପ୍ରେରିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତୀବ୍ରତା ଲେଜର ବିକିରଣ ଶୋଷିତ ହେଉଥିବା ବିନ୍ଦୁ ନିକଟରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ କେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ। ଏକ SLM ପାଉଡର ବେଡ୍ ଫ୍ୟୁଜନ୍ ମେସିନରେ ଏକ ସୋନୋଟ୍ରୋଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବା ଜଟିଳ କାରଣ ଲେଜର ବିକିରଣର ସମ୍ମୁଖସ୍ଥ ପାଉଡର ବେଡର ଉପର ପୃଷ୍ଠ ସ୍ଥିର ରହିବା ଉଚିତ। ଏହା ସହିତ, ଅଂଶର ଉପର ପୃଷ୍ଠରେ କୌଣସି ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଚାପ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ଧ୍ୱନି ଚାପ ଶୂନ୍ୟର ନିକଟତର ଏବଂ ଅଂଶର ସମଗ୍ର ଉପର ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ କଣିକା ବେଗର ସର୍ବାଧିକ ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡ୍ ଅଛି। ସମଗ୍ର ତରଳିତ ପୁଲ ଭିତରେ ଶବ୍ଦ ଚାପ ୱେଲ୍ଡିଂ ହେଡ୍ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ସର୍ବାଧିକ ଚାପର 0.1% ଅତିକ୍ରମ କରିପାରିବ ନାହିଁ, କାରଣ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲରେ 20 kHz ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତରଙ୍ଗର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ \(\sim 0.3~\text {m}\), ଏବଂ ଗଭୀରତା ସାଧାରଣତଃ \(\sim 0.3~\text {mm}\ ରୁ କମ୍ ହୋଇଥାଏ। ତେଣୁ, ଗହ୍ବର ଉପରେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ପ୍ରଭାବ ଛୋଟ ହୋଇପାରେ।
ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରିବା ଉଚିତ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଲେଜର ଧାତୁ ଜମାରେ ତୀବ୍ରତା-ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର ବିକିରଣର ବ୍ୟବହାର ଗବେଷଣାର ଏକ ସକ୍ରିୟ କ୍ଷେତ୍ର 35,36,37,38।
ମାଧ୍ୟମ ଉପରେ ଲେଜର ବିକିରଣ ଘଟଣାର ତାପଜ ପ୍ରଭାବ ହେଉଛି ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ଲେଜର କୌଶଳ 39, 40 ପାଇଁ ଆଧାର ଯାହା ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ, ଯେପରିକି କାଟିବା41, ୱେଲଡିଂ, କଠିନ କରିବା, ଡ୍ରିଲିଂ42, ପୃଷ୍ଠ ସଫା କରିବା, ପୃଷ୍ଠ ମିଶ୍ରଣ, ପୃଷ୍ଠ ପଲିସିଂ43, ଇତ୍ୟାଦି। ଲେଜରର ଉଦ୍ଭାବନ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କୌଶଳରେ ନୂତନ ବିକାଶକୁ ଉତ୍ସାହିତ କରିଥିଲା, ଏବଂ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ଅନେକ ସମୀକ୍ଷା ଏବଂ ମନୋଗ୍ରାଫ 44,45,46 ରେ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇଛି।
ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରିବା ଉଚିତ ଯେ ମାଧ୍ୟମ ଉପରେ ଯେକୌଣସି ଅସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟ, ଶୋଷକ ମାଧ୍ୟମ ଉପରେ ଲେସିଂ କାର୍ଯ୍ୟ ସମେତ, ଏଥିରେ କମ୍ କିମ୍ବା ଅଧିକ ଦକ୍ଷତା ସହିତ ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗର ଉତ୍ତେଜନା ସୃଷ୍ଟି କରେ। ପ୍ରାରମ୍ଭରେ, ମୁଖ୍ୟ ଧ୍ୟାନ ତରଳ ପଦାର୍ଥରେ ତରଙ୍ଗର ଲେଜର ଉତ୍ତେଜନା ଏବଂ ଶବ୍ଦର ବିଭିନ୍ନ ତାପଜ ଉତ୍ତେଜନା ଯନ୍ତ୍ର (ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣ, ବାଷ୍ପୀଭବନ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସମୟରେ ଆୟତନ ପରିବର୍ତ୍ତନ, ସଂକୋଚନ, ଇତ୍ୟାଦି) ଉପରେ ଥିଲା 47, 48, 49। ଅନେକ ମନୋଗ୍ରାଫ୍ 50, 51, 52 ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ଏହାର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗର ତାତ୍ତ୍ୱିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରଦାନ କରେ।
ଏହି ପ୍ରସଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକ ପରେ ବିଭିନ୍ନ ସମ୍ମିଳନୀରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡର ଲେଜର ଉତ୍ତେଜନା ଲେଜର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା 53 ଏବଂ ଔଷଧ 54 ଉଭୟ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗରେ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଛି। ତେଣୁ, ଏହା ବିବେଚନା କରାଯାଇପାରିବ ଯେ ସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜର ଆଲୋକ ଏକ ଶୋଷକ ମାଧ୍ୟମରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାର ମୌଳିକ ଧାରଣା ପ୍ରତିଷ୍ଠିତ ହୋଇଛି। SLM-ନିର୍ମାଣିତ ନମୁନା 55,56 ର ତ୍ରୁଟି ଚିହ୍ନଟ ପାଇଁ ଲେଜର ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ଯାଞ୍ଚ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ଲେଜର-ଉତ୍ପନ୍ନ ଆଘାତ ତରଙ୍ଗର ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ହେଉଛି ଲେଜର ସକ୍ ପିନିଂର ଆଧାର57,58,59, ଯାହା ଯୋଡି ଭାବରେ ନିର୍ମିତ ଅଂଶଗୁଡ଼ିକର ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ60। ତଥାପି, ଲେଜର ସକ୍ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନାନୋସେକେଣ୍ଡ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ଲୋଡ୍ ହୋଇଥିବା ପୃଷ୍ଠରେ (ଯଥା, ତରଳ ସ୍ତର ସହିତ)59 ସବୁଠାରୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ କାରଣ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଲୋଡିଂ ସର୍ବାଧିକ ଚାପକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ।
କଠିନ ହୋଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚର ଉପରେ ବିଭିନ୍ନ ଭୌତିକ କ୍ଷେତ୍ରର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପ୍ରଭାବ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ପାଇଁ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ପରୀକ୍ଷଣ ସେଟଅପର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଚିତ୍ର ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏକ ପଲ୍ସଡ୍ Nd:YAG କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଲେଜର ମୁକ୍ତ-ଚାଲୁଥିବା ମୋଡ୍ (ପଲ୍ସ ଅବଧି \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\ )) ରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରତ୍ୟେକ ଲେଜର ପଲ୍ସ ନିରପେକ୍ଷ ଘନତା ଫିଲ୍ଟର ଏବଂ ଏକ ବିମ୍ ସ୍ପ୍ଲିଟର୍ ପ୍ଲେଟ୍ ସିଷ୍ଟମର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ଦେଇ ଗତି କରିଥାଏ। ନିରପେକ୍ଷ ଘନତା ଫିଲ୍ଟରଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ଲକ୍ଷ୍ୟ ଉପରେ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) ରୁ \(E_L \sim 100~\text {mJ}\) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ବିମ୍ ସ୍ପ୍ଲିଟର୍ ରୁ ପ୍ରତିଫଳିତ ଲେଜର ବିମ୍ ଏକକାଳୀନ ତଥ୍ୟ ଅଧିଗ୍ରହଣ ପାଇଁ ଏକ ଫଟୋଡାୟୋଡକୁ ଦିଆଯାଏ, ଏବଂ ଲକ୍ଷ୍ୟସ୍ଥଳକୁ ଏବଂ ସେଥିରୁ ପ୍ରତିଫଳିତ ହେଉଥିବା ଘଟଣା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ଦୁଇଟି କ୍ୟାଲୋରିମିଟର (\(1~\text {ms}\) ରୁ ଅଧିକ ଦୀର୍ଘ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟ ସହିତ ଫଟୋଡାୟୋଡ) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ଦୁଇଟି ପାୱାର ମିଟର (ଫୋଟୋଡାୟୋଡ ସହିତ) ଘଟଣା ଏବଂ ପ୍ରତିଫଳିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟ \(<10~\text {ns}\)। ଏକ ଥର୍ମୋପାଇଲ୍ ଡିଟେକ୍ଟର Gentec-EO XLP12-3S-H2-D0 ଏବଂ ନମୁନା ସ୍ଥାନରେ ସ୍ଥାପିତ ଏକ ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଦର୍ପଣ ବ୍ୟବହାର କରି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ୟୁନିଟ୍‌ରେ ମୂଲ୍ୟ ଦେବା ପାଇଁ କ୍ୟାଲିବ୍ରେଟ୍ ଏବଂ ପାୱାର ମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ କରାଯାଇଥିଲା। ଏକ ଲେନ୍ସ (\(1.06 \upmu \text {m}\) ରେ ପ୍ରତିଫଳନ ପ୍ରତିଫଳନ ପ୍ରତିଫଳନ ପ୍ରତିଫଳନ, ଫୋକାଲ୍ ଲମ୍ବ \(160~\text {mm}\)) ଏବଂ ଲକ୍ଷ୍ୟ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ବିମ୍ କମର 60– \(100~\upmu\text {m}\) ବ୍ୟବହାର କରି ଲକ୍ଷ୍ୟ ଉପରେ ବିମ୍‌କୁ ଫୋକସ୍ କରନ୍ତୁ।
ପରୀକ୍ଷଣିକ ସେଟଅପ୍‌ର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଯୋଜନା ଚିତ୍ର: 1—ଲେଜର; 2—ଲେଜର ବିମ୍; 3—ନିରପେକ୍ଷ ଘନତା ଫିଲ୍ଟର; 4—ସିଙ୍କ୍ରୋନାଇଜଡ୍ ଫଟୋଡାୟୋଡ୍; 5—ବିମ୍ ସ୍ପ୍ଲିଟର୍; 6—ଡାୟାଫ୍ରାମ; 7—ଘଟିତ ବିମ୍‌ର କ୍ୟାଲୋରିମିଟର; 8 – ପ୍ରତିଫଳିତ ବିମ୍‌ର କ୍ୟାଲୋରିମିଟର; 9 – ଘଟନା ବିମ୍‌ ପାୱାର ମିଟର; 10 – ପ୍ରତିଫଳିତ ବିମ୍ ପାୱାର ମିଟର; 11 – ଫୋକସିଂ ଲେନ୍ସ; 12 – ଦର୍ପଣ; 13 – ନମୁନା; 14 – ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ପାଇଜୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଟ୍ରାନ୍ସଡ୍ୟୁସର; 15 – 2D କନଭର୍ଟର; 16 – ପୋଜିସନିଂ ମାଇକ୍ରୋକଣ୍ଟ୍ରୋଲର; 17 – ସିଙ୍କ୍ରୋନାଇଜେସନ୍ ୟୁନିଟ୍; 18 – ବିଭିନ୍ନ ନମୁନା ହାର ସହିତ ମଲ୍ଟି-ଚ୍ୟାନେଲ୍ ଡିଜିଟାଲ୍ ଅଧିଗ୍ରହଣ ପ୍ରଣାଳୀ; 19 – ବ୍ୟକ୍ତିଗତ କମ୍ପ୍ୟୁଟର।
ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଏ। ଲେଜରଟି ମୁକ୍ତ-ଚାଲୁଥିବା ମୋଡ୍‌ରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ; ତେଣୁ ଲେଜର ପଲ୍ସର ଅବଧି \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\), ଯାହା ପ୍ରାୟ \(1.5~\upmu \text {s } \) ପ୍ରତ୍ୟେକର ଅନେକ ଅବଧି ନେଇଥାଏ। ଲେଜର ପଲ୍ସର ସାମୟିକ ଆକୃତି ଏବଂ ଏହାର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍‌ରେ ଏକ ନିମ୍ନ-ଆବୃତ୍ତି ଆବରଣ ଏବଂ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଥାଏ, ଯାହାର ହାରାହାରି ଆବୃତ୍ତି ପ୍ରାୟ \(0.7~\text {MHz}\) ହୋଇଥାଏ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।- ଆବୃତ୍ତି ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀର ଗରମ ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ତରଳିବା ଏବଂ ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ ଆବୃତ୍ତି ଉପାଦାନ ଫଟୋଆକୋଷ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ କମ୍ପନ ପ୍ରଦାନ କରେ। ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ପଲ୍ସର ତରଙ୍ଗରୂପ ମୁଖ୍ୟତଃ ଲେଜର ପଲ୍ସର ତୀବ୍ରତାର ସମୟ ଆକୃତି ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। ଏହା \(7~\text {kHz}\) ରୁ \ (2~\text {MHz}\) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ର ଆବୃତ୍ତି \(~ 0.7~\text {MHz}\)। ପଲିଭିନାଇଲିଡିନ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଫିଲ୍ମରେ ତିଆରି ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ପାଇଜୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଟ୍ରାନ୍ସଡ୍ୟୁସର୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଫଟୋଆକୋଷ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ଶବ୍ଦାତ୍ମକ ସ୍ପନ୍ଦନ ରେକର୍ଡ କରାଯାଇଥିଲା। ରେକର୍ଡ ହୋଇଥିବା ତରଙ୍ଗରୂପ ଏବଂ ଏହାର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯିବା ଉଚିତ ଯେ ଲେଜର ସ୍ପନ୍ଦନର ଆକୃତି ଏକ ମୁକ୍ତ-ଚାଲୁଥିବା ମୋଡ୍ ଲେଜରର ସାଧାରଣ।
ନମୁନା (ଖ) ର ପଛ ପୃଷ୍ଠରେ ଲେଜର ପଲ୍ସର ତୀବ୍ରତା (କ) ଏବଂ ଶବ୍ଦର ଗତିର ଅସ୍ଥାୟୀ ବଣ୍ଟନ, ଲେଜର ପଲ୍ସର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା (ଗ) ଏବଂ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ପଲ୍ସର (ଘ) ଏକକ ଲେଜର ପଲ୍ସର (ନୀଳ ବକ୍ର) ପାଇଁ ହାରାହାରି 300 ରୁ ଅଧିକ ଲେଜର ପଲ୍ସର (ଲାଲ ବକ୍ର) ଥିଲା।
ଆମେ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଲେଜର ପଲ୍ସର କମ୍-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏନଭଲ୍ପ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ସହିତ ଜଡିତ ଶବ୍ଦ ଚିକିତ୍ସାର ନିମ୍ନ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ପୃଥକ କରିପାରିବା। ଲେଜର ପଲ୍ସର ଏନଭଲ୍ପ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ \(40~\text {cm}\) ଅତିକ୍ରମ କରେ; ତେଣୁ, କ୍ଷୁଦ୍ର ଗଠନ ଉପରେ ଶବ୍ଦ ସଙ୍କେତର ବ୍ରଡବ୍ୟାଣ୍ଡ ଉଚ୍ଚ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରଭାବ ଆଶା କରାଯାଉଛି।
SLM ରେ ଭୌତିକ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ଜଟିଳ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଥାନିକ ଏବଂ ସମୟଗତ ସ୍କେଲରେ ଏକକାଳୀନ ଘଟେ। ତେଣୁ, SLM ର ତାତ୍ତ୍ୱିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ବହୁ-ସ୍କେଲ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ସବୁଠାରୁ ଉପଯୁକ୍ତ। ଗାଣିତିକ ମଡେଲଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ବହୁ-ଭୌତିକ ହେବା ଉଚିତ। ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା ଏକ ବହୁ-ଭାଗ ମାଧ୍ୟମ "କଠିନ-ତରଳ ତରଳ" ର ଯାନ୍ତ୍ରିକତା ଏବଂ ତାପଜ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇପାରିବ। SLM ରେ ସାମଗ୍ରୀ ତାପଜ ଭାରର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଅଟେ।
\(10^{13}~\text {W} cm}^2\) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପାୱାର ଘନତା ସହିତ ସ୍ଥାନୀୟ ଲେଜର ବିକିରଣ ଯୋଗୁଁ ଗରମ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ ହାର \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ।
ତରଳାଇବା-ଘୋରୀକରଣ ଚକ୍ର 1 ଏବଂ \(10~\text {ms}} ମଧ୍ୟରେ ରହିଥାଏ, ଯାହା ଶୀତଳୀକରଣ ସମୟରେ ତରଳାଇବା କ୍ଷେତ୍ରର ଦ୍ରୁତ ଘୋରୀକରଣରେ ଯୋଗଦାନ କରେ।
ନମୁନା ପୃଷ୍ଠର ଦ୍ରୁତ ଗରମ ଫଳରେ ପୃଷ୍ଠ ସ୍ତରରେ ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ପାଉଡର ସ୍ତରର ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ (20% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ) ଅଂଶ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୁଏ63, ଯାହା ଲେଜର ଆବଲେଶନର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ପୃଷ୍ଠରେ ଅତିରିକ୍ତ ଚାପ ଭାର ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ପ୍ରେରିତ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ଅଂଶ ଜ୍ୟାମିତିକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ବିକୃତ କରେ, ବିଶେଷକରି ସମର୍ଥନ ଏବଂ ପତଳା ଗଠନାତ୍ମକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ନିକଟରେ। ସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜର ଆନିଲିଂରେ ଉଚ୍ଚ ଗରମ ହାର ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି କରେ ଯାହା ପୃଷ୍ଠରୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ। ସ୍ଥାନୀୟ ଚାପ ଏବଂ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ବଣ୍ଟନ ଉପରେ ସଠିକ ପରିମାଣାତ୍ମକ ତଥ୍ୟ ପାଇବା ପାଇଁ, ଉତ୍ତାପ ଏବଂ ଗଣ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି ସମସ୍ୟାର ଏକ ମେସୋସ୍କୋପିକ୍ ସିମୁଲେସନ୍ କରାଯାଏ।
ମଡେଲର ପରିଚାଳନା ସମୀକରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ (1) ଅସ୍ଥିର ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ସମୀକରଣ ଯେଉଁଠାରେ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଅବସ୍ଥା (ପାଉଡର, ତରଳି, ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍) ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, (2) କଣ୍ଟିନ୍ୟୁମ୍ ଆବ୍ଲେସନ୍ ଏବଂ ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିସ୍ତାର ସମୀକରଣ ପରେ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତିରେ ଉତ୍ଥାନ-ପତନ। ସୀମା ମୂଲ୍ୟ ସମସ୍ୟା ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପରିସ୍ଥିତି ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। ନମୁନା ପୃଷ୍ଠରେ ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର ଫ୍ଲକ୍ସ ପରିଭାଷିତ ହୋଇଛି। କନଭେକ୍ଟିଭ୍ ଥଣ୍ଡାରେ ପରିବାହୀ ତାପ ବିନିମୟ ଏବଂ ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରବାହ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ବାଷ୍ପୀଭବନ ସାମଗ୍ରୀର ସଂତୃପ୍ତ ବାଷ୍ପ ଚାପର ଗଣନା ଉପରେ ଆଧାର କରି ଗଣ ପ୍ରବାହ ପରିଭାଷିତ ହୁଏ। ଇଲାଷ୍ଟୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ-ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ସମ୍ପର୍କ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ଯେଉଁଠାରେ ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ତାପମାତ୍ରା ପାର୍ଥକ୍ୟ ସହିତ ସମାନୁପାତିକ ହୋଇଥାଏ। ନାମମାତ୍ର ଶକ୍ତି \(300~\text {W}\), ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି \(10^5~\text {Hz}\), ଅନ୍ତରଗତ ଗୁଣାଙ୍କ 100 ଏବଂ \(200~\upmu \text {m}\) ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ବିମ୍ ବ୍ୟାସର ପାଇଁ।
ଚିତ୍ର 3 ଏକ ମାକ୍ରୋସ୍କୋପିକ୍ ଗାଣିତିକ ମଡେଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ତରଳିତ ଜୋନର ସାଂଖ୍ୟିକ ସିମୁଲେସନର ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି। ଫ୍ୟୁଜନ୍ ଜୋନର ବ୍ୟାସ \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text { m}\) ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ) ଏବଂ \(40~\upmu \text {m}\) ଗଭୀରତା। ସିମୁଲେସନ ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ପଲ୍ସ ମଡ୍ୟୁଲେସନର ଉଚ୍ଚ ଅନ୍ତରାୟ କାରକ ଯୋଗୁଁ ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଥାନୀୟ ଭାବରେ ସମୟ ସହିତ \(100~\text {K}\) ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଗରମ \(V_h\) ଏବଂ ଥଣ୍ଡାକରଣ \(V_c\) ହାର ଯଥାକ୍ରମେ \(10^7\) ଏବଂ \(10^6~\text {K}/\text {s}\) କ୍ରମରେ ଅଛି। ଏହି ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଆମର ପୂର୍ବ ବିଶ୍ଳେଷଣ ସହିତ ଉତ୍ତମ ସମାନ। \(V_h\) ଏବଂ \(V_c\) ମଧ୍ୟରେ ପରିମାଣର ପାର୍ଥକ୍ୟ କ୍ରମ ପୃଷ୍ଠ ସ୍ତରର ଦ୍ରୁତ ଅତ୍ୟଧିକ ଗରମ କରିଥାଏ, ଯେଉଁଠାରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରତି ତାପଜ ପରିବହନ ତାପ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ନୁହେଁ। ତେଣୁ, \(t=26~\upmu \text {s}\) ପୃଷ୍ଠର ତାପମାତ୍ରା \(4800~\text {K}\) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସର୍ବାଧିକ ହୋଇଯାଏ। ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରବଳ ବାଷ୍ପୀଭବନ ନମୁନା ପୃଷ୍ଠକୁ ଅତ୍ୟଧିକ ଚାପର ସମ୍ମୁଖୀନ କରିପାରେ ଏବଂ ଖୋଳାଯାଇପାରେ।
316L ନମୁନା ପ୍ଲେଟରେ ଏକକ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଆନିଲିଂର ତରଳାଇବା ଜୋନର ସାଂଖ୍ୟିକ ସିମୁଲେସନ ଫଳାଫଳ। ପଲ୍ସର ଆରମ୍ଭରୁ ସର୍ବାଧିକ ମୂଲ୍ୟରେ ପହଞ୍ଚିବା ପାଇଁ ତରଳ ପୁଲର ଗଭୀରତା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସମୟ ହେଉଛି \(180~\upmu\text {s}\)। ଆଇସୋଥର୍ମ\(T = T_L = 1723~\text {K}\) ତରଳ ଏବଂ କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ମଧ୍ୟରେ ସୀମାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଆଇସୋବାର୍ (ହଳଦିଆ ରେଖା) ପରବର୍ତ୍ତୀ ବିଭାଗରେ ତାପମାତ୍ରାର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା ଉପଜ ଚାପ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ। ତେଣୁ, ଦୁଇଟି ଆଇସୋଲାଇନ୍ (ଆଇସୋଥର୍ମ\(T=T_L\) ଏବଂ ଆଇସୋବାର୍\(\ସିଗ୍ମା =\ସିଗ୍ମା _V(T)\) ମଧ୍ୟରେ ଡୋମେନରେ, କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଦୃଢ଼ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାରର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ, ଯାହା ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିପାରେ।
ଏହି ପ୍ରଭାବକୁ ଚିତ୍ର 4a ରେ ଆହୁରି ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇଛି, ଯେଉଁଠାରେ ତରଳିତ ଜୋନରେ ଚାପ ସ୍ତରକୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ସମୟ ଏବଂ ଦୂରତାର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ପ୍ଲଟ୍ କରାଯାଇଛି। ପ୍ରଥମତଃ, ଚାପ ଆଚରଣ ଉପରେ ଚିତ୍ର 2 ରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ଲେଜର ପଲ୍ସ ତୀବ୍ରତାର ମଡ୍ୟୁଲେସନ ସହିତ ଜଡିତ। ପ୍ରାୟ \(t=26~\upmu) ରେ ପ୍ରାୟ \(10~\text {MPa}\) ର ସର୍ବାଧିକ ଚାପ \text{s}\) ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା। ଦ୍ୱିତୀୟତଃ, ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁରେ ସ୍ଥାନୀୟ ଚାପର ଉତ୍ଥାନ-ପ୍ରବାହ \(500~\text {kHz}\ ର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ପରି ସମାନ ଦୋଳନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ରହିଛି। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଚାପ ତରଙ୍ଗ ପୃଷ୍ଠରେ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ଏବଂ ତାପରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ରେ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ।
ତରଳାଇବା ଜୋନ୍ ନିକଟରେ ବିକୃତି କ୍ଷେତ୍ରର ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଚିତ୍ର 4b ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଲେଜର ଆବଲେଶନ୍ ଏବଂ ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ବିକୃତି ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି କରେ ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମଧ୍ୟକୁ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ। ଚିତ୍ରରୁ ଦେଖାଯାଇପାରିବ, ଚାପ ସୃଷ୍ଟିର ଦୁଇଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଅଛି। \(t < 40~\upmu \text {s}\ର ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପୃଷ୍ଠ ଚାପ ସହିତ ସମାନ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ସହିତ Mises ଚାପ \(8~\text {MPa}\) କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହି ଚାପ ଲେଜର ଆବଲେଶନ୍ ଯୋଗୁଁ ଘଟେ, ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକରେ କୌଣସି ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇନଥିଲା କାରଣ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ତାପ-ପ୍ରଭାବିତ ଜୋନ୍ ବହୁତ ଛୋଟ ଥିଲା। ଯେତେବେଳେ ତାପ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ରେ ବିଛାଡ଼ି ଦିଆଯାଏ, ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁ \(40~\text {MPa}\) ଉପରେ ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଚାପ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
ପ୍ରାପ୍ତ ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଚାପ ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକ କଠିନ-ତରଳ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ ଏବଂ କଠିନକରଣ ପଥକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରୁଥିବା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଯନ୍ତ୍ର ହୋଇପାରେ। ବିକୃତି କ୍ଷେତ୍ରର ଆକାର ତରଳାଇବା କ୍ଷେତ୍ର ଅପେକ୍ଷା 2 ରୁ 3 ଗୁଣ ବଡ଼। ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ତରଳାଇବା ଆଇସୋଥର୍ମର ସ୍ଥାନ ଏବଂ ଉପଜ ଚାପ ସହିତ ସମାନ ଚାପ ସ୍ତର ତୁଳନା କରାଯାଇଛି। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସ୍ପନ୍ଦିତ ଲେଜର ବିକିରଣ 300 ଏବଂ \(800~\upmu \text {m}\) ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ବ୍ୟାସ ସହିତ ସ୍ଥାନୀୟ ଅଞ୍ଚଳରେ ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାର ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା ତାତ୍କାଳିକ ସମୟ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ।
ତେଣୁ, ପଲ୍ସଡ୍ ଲେଜର ଆନିଲିଂର ଜଟିଳ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ପ୍ରଭାବ ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ। ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଲୋଡିଂ ବିନା SLM ସହିତ ତୁଳନା କଲେ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଚୟନ ପଥ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ବିକୃତ ଅସ୍ଥିର ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକ କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସଙ୍କୋଚନ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣର ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମ ଚକ୍ରକୁ ନେଇଯାଏ। ଏହିପରି, ନୂତନ ଶସ୍ୟ ସୀମା ଏବଂ ଉପଶସ୍ୟ ସୀମା ଗଠନ ସମ୍ଭବ ହୋଇଯାଏ। ତେଣୁ, ନିମ୍ନରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରଲ୍ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟମୂଳକ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରାଯାଇପାରିବ। ପ୍ରାପ୍ତ ନିଷ୍କର୍ଷଗୁଡ଼ିକ ଏକ ପଲ୍ସ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍-ପ୍ରେରିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ-ଚାଳିତ SLM ପ୍ରୋଟୋଟାଇପ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଅନ୍ୟତ୍ର ବ୍ୟବହୃତ ପାଇଜୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଇଣ୍ଡକ୍ଟର୍ 26 କୁ ବାଦ ଦିଆଯାଇପାରିବ।
(କ) ସମୟର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ଚାପ, ପ୍ରତିସମତାର ଅକ୍ଷ ସହିତ ପୃଷ୍ଠ 0, 20 ଏବଂ \(40~\upmu \text {m}\) ଠାରୁ ବିଭିନ୍ନ ଦୂରତାରେ ଗଣନା କରାଯାଏ। (ଖ) ନମୁନା ପୃଷ୍ଠରୁ 70, 120 ଏବଂ \(170~\upmu \text {m}\) ଦୂରତାରେ ଏକ କଠିନ ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା ସମୟ-ନିର୍ଭରଶୀଳ ଭନ୍ ମିସେସ୍ ଚାପ।
AISI 321H ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଉପରେ \(20\times 20\times 5~\text {mm}\) ପରିମାପ ସହିତ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରତ୍ୟେକ ଲେଜର ପଲ୍ସ ପରେ, ପ୍ଲେଟ୍ \(50~\upmu \text {m}\) ଘୁଞ୍ଚେ, ଏବଂ ଟାର୍ଗେଟ ପୃଷ୍ଠରେ ଲେଜର ବିମ୍ କମର ପ୍ରାୟ \(100~\upmu \text {m}\)। ଶସ୍ୟ ପରିଷ୍କାର ପାଇଁ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ସାମଗ୍ରୀର ପୁନଃତରଙ୍ଗକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେବା ପାଇଁ ସମାନ ଟ୍ରାକ୍ ସହିତ ପାଞ୍ଚଟି ପରବର୍ତ୍ତୀ ବିମ୍ ପାସ୍ କରାଯାଏ। ସମସ୍ତ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଲେଜର ବିକିରଣର ଦୋଳନକାରୀ ଉପାଦାନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ପୁନଃତରଙ୍ଗ ଜୋନ୍ ସୋନିକେଟ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହା ହାରାହାରି ଶସ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ 5 ଗୁଣରୁ ଅଧିକ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ଚିତ୍ର 5 ଦର୍ଶାଏ ଯେ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପୁନତରଙ୍ଗ ଚକ୍ର (ପାସ୍) ସଂଖ୍ୟା ସହିତ ଲେଜର-ତରଳିତ ଅଞ୍ଚଳର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର କିପରି ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ।
ଉପ-ପ୍ଲଟ୍ (a,d,g,j) ଏବଂ (b,e,h,k) - ଲେଜର ତରଳିତ ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର, ଉପ-ପ୍ଲଟ୍ (c,f,i,l) - ରଙ୍ଗୀନ ଶସ୍ୟର କ୍ଷେତ୍ର ବଣ୍ଟନ। ଛାଇ ହିଷ୍ଟୋଗ୍ରାମ ଗଣନା କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ରଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକ ଶସ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର ସହିତ ମେଳ ଖାଏ (ହିଷ୍ଟୋଗ୍ରାମର ଉପର ଭାଗରେ ରଙ୍ଗ ବାର ଦେଖନ୍ତୁ। ଉପ-ପ୍ଲଟ୍ (ac) ଅପବିତ୍ର ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ, ଏବଂ ଉପ-ପ୍ଲଟ୍ (df), (gi), (jl) 1, 3 ଏବଂ 5 ରିମେଲ୍ଟ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ।
ଯେହେତୁ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି ପରବର୍ତ୍ତୀ ପାସ୍ ମଧ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ ନାହିଁ, ତେଣୁ ତରଳିତ ଜୋନର ଗଭୀରତା ସମାନ। ତେଣୁ, ପରବର୍ତ୍ତୀ ଚ୍ୟାନେଲଟି ପୂର୍ବ ଚ୍ୟାନେଲକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ "କଭର" କରିଥାଏ। ତଥାପି, ହିଷ୍ଟୋଗ୍ରାମ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ପାସ୍ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ମଧ୍ୟମ ଏବଂ ମଧ୍ୟମା ଶସ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର ହ୍ରାସ ପାଏ। ଏହା ସୂଚାଇପାରେ ଯେ ଲେଜର ତରଳାଇବା ଅପେକ୍ଷା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଛି।
ତରଳ ପୁଲ65 ର ଦ୍ରୁତ ଥଣ୍ଡା ହେବା ଦ୍ୱାରା ଶସ୍ୟ ପରିଷ୍କାର ହୋଇପାରେ। ଆଉ ଏକ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା ଯେଉଁଥିରେ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପ୍ଲେଟ୍ (321H ଏବଂ 316L) ର ପୃଷ୍ଠଭାଗ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ ଲେଜର ବିକିରଣ (ଚିତ୍ର 6) ଏବଂ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ (ଚିତ୍ର 7) ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥିଲା। ହାରାହାରି ଲେଜର ଶକ୍ତି (300 W ଏବଂ 100 W, ଯଥାକ୍ରମେ) ଏବଂ ତରଳ ପୁଲ ଗଭୀରତା ମୁକ୍ତ-ଚାଲୁଥିବା ମୋଡ୍ ରେ Nd:YAG ଲେଜରର ପରୀକ୍ଷଣ ଫଳାଫଳର ନିକଟତର। ତଥାପି, ଏକ ସାଧାରଣ ସ୍ତମ୍ଭକାର ଗଠନ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା।
ଏକ ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ ଲେଜରର ଲେଜର-ତରଳିଥିବା ଅଞ୍ଚଳର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚର (300 ୱାଟ୍ ସ୍ଥିର ଶକ୍ତି, 200 mm/s ସ୍କାନ ଗତି, AISI 321H ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍)।
(କ) ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚର ଏବଂ (ଖ) ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ ଲେଜର (100 ୱାଟ୍ ସ୍ଥିର ଶକ୍ତି, 200 mm/s ସ୍କାନ ଗତି, AISI 316L ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍) ସହିତ ଶୂନ୍ୟ ସ୍ଥାନରେ ଲେଜର-ତରଳିଥିବା ଅଞ୍ଚଳର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ବ୍ୟାକସ୍କାଟର୍ ବିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରତିଛବି।\ (\sim 2~\text {mbar}\)।
ତେଣୁ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି ଯେ ଲେଜର ପଲ୍ସ ତୀବ୍ରତାର ଜଟିଳ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଫଳସ୍ୱରୂପ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ଆମେ ବିଶ୍ୱାସ କରୁଛୁ ଯେ ଏହି ପ୍ରଭାବ ପ୍ରକୃତିରେ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ନମୁନାର ଗଭୀରରେ ତରଳିଥିବା ବିକିରଣିତ ପୃଷ୍ଠରୁ ପ୍ରସାରିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ କମ୍ପନ ସୃଷ୍ଟି ହେତୁ ଘଟେ। 13, 26, 34, 66, 67 ରେ ବାହ୍ୟ ପାଇଜୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଟ୍ରାନ୍ସଡ୍ୟୁସର୍ ଏବଂ ସୋନୋଟ୍ରୋଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ସମାନ ଫଳାଫଳ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା ଯାହା Ti-6Al-4V ମିଶ୍ରଧାତୁ 26 ଏବଂ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ 34 ପରି ବିଭିନ୍ନ ସାମଗ୍ରୀରେ ଉଚ୍ଚ-ତୀବ୍ରତା ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ପ୍ରଦାନ କରେ। ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଅନୁମାନ କରାଯାଇଛି। ତୀବ୍ର ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ଶବ୍ଦଗତ ଗଣ୍ଠି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, ଯେପରି ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଷ୍ଟ ଇନ୍ ସିଟୁ ସିଙ୍କ୍ରୋଟ୍ରନ୍ ଏକ୍ସ-ରେ ଇମେଜିଂରେ ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହୋଇଛି। ଗଣ୍ଠି ବୁଦବୁଲ୍ ଗୁଡିକର ପତନ ପରେ ତରଳିତ ସାମଗ୍ରୀରେ ଆଘାତ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହାର ସମ୍ମୁଖ ଚାପ ପ୍ରାୟ \(100~\text {MPa}\)69 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚେ। ଏପରି ଆଘାତ ତରଙ୍ଗ ବଲ୍କ ତରଳରେ କ୍ରିଟିକାଲ-ଆକାରର କଠିନ-ଫେଜ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅସ୍ ଗଠନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହୋଇପାରେ, ସାଧାରଣ ସ୍ତମ୍ଭ ଶସ୍ୟ ଗଠନକୁ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ କରେ। ସ୍ତର-ବାଏ-ସ୍ତର ଯୋଗକାରୀ ଉତ୍ପାଦନ।
ଏଠାରେ, ଆମେ ତୀବ୍ର ସୋନିକେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ଗଠନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ଦାୟୀ ଅନ୍ୟ ଏକ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଉଛୁ। କଠିନକରଣ ପରେ ତୁରନ୍ତ, ସାମଗ୍ରୀଟି ତରଳିବା ବିନ୍ଦୁର ନିକଟତର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଥାଏ ଏବଂ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ କମ୍ ଉପଜ ଚାପ ଥାଏ। ତୀବ୍ର ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତରଙ୍ଗ ଗରମ, କେବଳ କଠିନ ହୋଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ଶସ୍ୟ ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ତଥାପି, ଉପଜ ଚାପର ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଉପରେ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ତଥ୍ୟ \(T\lesssim 1150~\text {K}\) ରେ ଉପଲବ୍ଧ (ଚିତ୍ର 8 ଦେଖନ୍ତୁ)। ତେଣୁ, ଏହି ପରିକଳ୍ପନା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ନିକଟରେ ଉପଜ ଚାପ ଆଚରଣ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିବା ପାଇଁ AISI 316 L ଇସ୍ପାତ ସହିତ ସମାନ ଏକ Fe-Cr-Ni ରଚନାର ଆଣବିକ ଗତିଶୀଳତା (MD) ସିମୁଲେସନ କରିଥିଲୁ। ଉପଜ ଚାପ ଗଣନା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ 70, 71, 72, 73 ରେ ବିସ୍ତୃତ MD ସିଅର୍ ଚାପ ରିଲାକ୍ସନ୍ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲୁ। ଆନ୍ତଃପରମାଣୁ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଗଣନା ପାଇଁ, ଆମେ 74 ରୁ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ଆଟମିକ୍ ମଡେଲ୍ (EAM) ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲୁ। LAMMPS କୋଡ୍ 75,76 ବ୍ୟବହାର କରି MD ସିମୁଲେସନ କରାଯାଇଥିଲା। MD ସିମୁଲେସନଗୁଡ଼ିକର ବିବରଣୀ ପ୍ରକାଶିତ ହେବ। ଅନ୍ୟତ୍ର। ତାପମାତ୍ରାର କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ଉପଜ ଚାପର MD ଗଣନା ଫଳାଫଳ ଉପଲବ୍ଧ ପରୀକ୍ଷଣ ତଥ୍ୟ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ସହିତ ଚିତ୍ର 8 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି77,78,79,80,81,82।
AISI ଗ୍ରେଡ୍ 316 ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ପାଇଁ ଉପଜ ଚାପ ଏବଂ MD ସିମୁଲେସନ୍ ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା ବନାମ ମଡେଲ୍ ରଚନା। ସନ୍ଦର୍ଭରୁ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ମାପ: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81। ଦେଖନ୍ତୁ।(f)82 ହେଉଛି ଲେଜର-ସହାୟିତ ଯୋଗକାରୀ ଉତ୍ପାଦନ ସମୟରେ ଇନ-ଲାଇନ୍ ଚାପ ମାପ ପାଇଁ ଉପଜ ଚାପ-ତାପମାନ ନିର୍ଭରତାର ଏକ ଅଭିଜ୍ଞ ମଡେଲ୍। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ ବୃହତ-ସ୍ତରର MD ସିମୁଲେସନ୍ର ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ହଲ୍-ପେଚ୍ ସମ୍ପର୍କ ମାଧ୍ୟମରେ ହାରାହାରି ଶସ୍ୟ ଆକାରକୁ ହିସାବକୁ ନେଇ ଏକ ତ୍ରୁଟି-ମୁକ୍ତ ଅନନ୍ତ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ପାଇଁ \(\vartriangleft\) ଏବଂ ସୀମିତ ଶସ୍ୟ ପାଇଁ \(\vartriangleright\) ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ପରିମାପ\(d = 50~\upmu \text {m}\)।
ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ \(T>1500~\text {K}\) ରେ ଉପଜ ଚାପ \(40~\text {MPa}\) ତଳେ ଖସିଯାଏ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଆକଳନ ଅନୁମାନ କରେ ଯେ ଲେଜର-ଉତ୍ପନ୍ନ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡ୍ \(40~\text {MPa}\) (ଚିତ୍ର 4b ଦେଖନ୍ତୁ) ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଯାହା ସଦ୍ୟ କଠିନ ହୋଇଥିବା ଗରମ ସାମଗ୍ରୀରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ପ୍ରବାହକୁ ପ୍ରେରିତ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ।
SLM ସମୟରେ 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଗଠନକୁ ଏକ ଜଟିଳ ତୀବ୍ରତା-ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ପଲ୍ସଡ୍ ଲେଜର ସୋର୍ସ ବ୍ୟବହାର କରି ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଭାବରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଥିଲା।
୧, ୩ କିମ୍ବା ୫ ପାସ୍ ପରେ ନିରନ୍ତର ଲେଜର ରିମେଲ୍ଟିଂ ଯୋଗୁଁ ଲେଜର ତରଳାଇବା ଜୋନରେ ଶସ୍ୟ ଆକାର ହ୍ରାସ ପାଇଥିଲା।
ମାକ୍ରୋସ୍କୋପିକ୍ ମଡେଲିଂ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଯେଉଁ ଅଞ୍ଚଳର ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ବିକୃତି ସକାରାତ୍ମକ ଭାବରେ ଘନୀକରଣ ସମ୍ମୁଖକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ ତାହାର ଆନୁମାନିକ ଆକାର \(1~\text {mm}\) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ।
ଅଣୁବୀକ୍ଷଣିକ MD ମଡେଲ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ AISI 316 ଅଷ୍ଟେନିଟିକ୍ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲର ଉପଜ ଶକ୍ତି ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ନିକଟରେ \(40~\text {MPa}\) କୁ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ ପାଇଛି।
ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଜଟିଳ ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ବ୍ୟବହାର କରି ସାମଗ୍ରୀର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପଦ୍ଧତି ସୂଚାଇଥାଏ ଏବଂ ପଲ୍ସଡ୍ SLM କୌଶଳର ନୂତନ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଆଧାର ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରେ।
ଲିଉ, ୱାଇ. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। ଲେଜର ଚୟନାତ୍ମକ ତରଳାଇବା ଦ୍ୱାରା ସିଟୁ TiB2/AlSi10Mg କମ୍ପୋଜିଟର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରାଲ୍ ବିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ [J].J. Alloys.compound.853, 157287। https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021)।
ଗାଓ, ଏସ୍. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। 316L ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ [J] ର ଲେଜର ଚୟନାତ୍ମକ ତରଳାଇବାର ପୁନଃକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଜେସନ୍ ଶସ୍ୟ ସୀମା ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ। ଜର୍ଣ୍ଣାଲ୍ ଅଫ୍ ଆଲମା ମାଟର୍.200, 366–377। https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020)।
ଚେନ୍, ଏକ୍ସ. ଏବଂ କ୍ୟୁ, ସି. ଲେଜର-ତରଳିତ ଟାଇଟାନିୟମ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର ଲେଜର ପୁନଃଥଇଥାନ ଦ୍ୱାରା ବର୍ଦ୍ଧିତ ନମନୀୟତା ସହିତ ସାଣ୍ଡୱିଚ୍ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରର ଇନ ସିଟୁ ବିକାଶ। ବିଜ୍ଞାନ। ପ୍ରତିନିଧି 10, 15870। https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020)।
ଆଜାର୍ନିଆ, ଏ. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। ଲେଜର ଧାତୁ ଜମା (LMD) ଦ୍ୱାରା Ti-6Al-4V ଅଂଶଗୁଡ଼ିକର ଅତିରିକ୍ତ ଉତ୍ପାଦନ: ପ୍ରକ୍ରିୟା, ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚର ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ।J. Alloys.compound.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019)।
କୁମାରା, ସି. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। ମିଶ୍ରଧାତୁ 718 ର ଲେଜର ଧାତୁ ପାଉଡର ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ ଶକ୍ତି ଜମାର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରାଲ୍ ମଡେଲିଂ। ଯୋଡନ୍ତୁ.manufacture.25, 357–364। https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019)।
ବୁସେ, ଏମ୍. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। ଲେଜର ଶକ୍ ପିନିଙ୍ଗ୍ ଦ୍ୱାରା ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଇଥିବା ଆଡିଟିଭଲି ନିର୍ମିତ ନମୁନାଗୁଡ଼ିକର ପାରାମେଟ୍ରିକ୍ ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ବ୍ରାଗ୍ ଏଜ୍ ଇମେଜିଂ ଅଧ୍ୟୟନ। ବିଜ୍ଞାନ। ପ୍ରତିନିଧି 11, 14919। https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021)।
ଟାନ୍, ଏକ୍ସ. ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ। ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ବିମ୍ ତରଳାଇବା ଦ୍ୱାରା ଯୋଗାତ୍ମକ ଭାବରେ ନିର୍ମିତ Ti-6Al-4V ର ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ। ଆଲମା ମେଟର୍ ଜର୍ଣ୍ଣାଲ୍.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015)।