कौन सा लेज़र अनुसंधान और उद्योग में अगली पीढ़ी के सटीक कार्य को शक्ति प्रदान कर रहा है? 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz की खोज करें

यदि आपने कभी सामग्री विज्ञान पर काम करने वाले वैज्ञानिकों, या सटीक विनिर्माण में इंजीनियरों से बात की है, तो आप एक बात जानते हैं: वे हमेशा बेहतर लेजर का पीछा कर रहे हैं। नियमित लेज़रों में या तो कठोर सामग्रियों को काटने के लिए पर्याप्त शक्ति नहीं होती है, विशिष्ट पदार्थों के साथ बातचीत करने के लिए सही तरंग दैर्ध्य को हिट नहीं कर पाते हैं, या औद्योगिक वर्कफ़्लो के साथ तालमेल बिठाने के लिए बहुत धीमी गति से फायर करते हैं। यह अब तक एक निरंतर बाजीगरी है। हाल ही में, प्रयोगशालाएं और कारखाने समान रूप से एक नए लेजर के बारे में चर्चा कर रहे हैं जो सभी बक्सों की जांच करता है। इसे कहा जाता है1570 एनएम ओपीओ लेजर 80 एमजे 20 हर्ट्ज, और यह बदल रहा है कि शोधकर्ता और इंजीनियर अपने सबसे चुनौतीपूर्ण कार्यों को कैसे निपटाते हैं। लेकिन क्या बात इस लेज़र को बाज़ार में उपलब्ध दर्जनों अन्य लेज़रों से अलग बनाती है? आइए इसमें गोता लगाएँ

सबसे पहले, आइए इसके नाम की संख्याओं को तोड़ दें—वे केवल यादृच्छिक विवरण नहीं हैं; वे इसकी सफलता का रहस्य हैं। आइए तरंग दैर्ध्य से शुरू करें: 1570 एनएम। लेज़रों के साथ काम करने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए, तरंग दैर्ध्य ही सब कुछ है। यह निर्धारित करता है कि लेजर विभिन्न सामग्रियों के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है - चाहे वह काटना हो, ड्रिलिंग हो या विश्लेषण करना हो। अधिकांश औद्योगिक लेजर 1064एनएम के आसपास मंडराते हैं, जो बुनियादी कार्यों के लिए काम करता है लेकिन पॉलिमर या कुछ जैविक नमूनों जैसी नाजुक सामग्री के साथ संघर्ष करता है। 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz 1570nm तरंग दैर्ध्य का उपयोग करता है, जो निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम का हिस्सा है। यह तरंग दैर्ध्य संवेदनशील सामग्रियों को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए काफी कोमल है, लेकिन जहां आवश्यक हो वहां प्रवेश करने के लिए पर्याप्त मजबूत है।

एक प्रमुख अनुसंधान प्रयोगशाला में सामग्री वैज्ञानिक डॉ. ऐलेना मार्केज़ ने मुझे बताया, "हम महीनों से बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर की संरचना का अध्ययन करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन हमारा पुराना 1064 एनएम लेजर स्पष्ट डेटा प्राप्त करने से पहले नमूनों को पिघला देगा। 1570 एनएम ओपीओ लेजर 80 एमजे 20 हर्ट्ज? यह पॉलिमर को तोड़े बिना उनके साथ संपर्क करता है। अब हम आणविक संरचना को विस्तार से देख सकते हैं - कुछ ऐसा जो हम पहले नहीं कर सकते थे। इसने हमारे लिए शोध की एक पूरी नई दिशा खोल दी है।"

अगला: ऊर्जा उत्पादन, 80mJ (मिलीजूल)। लेज़र ड्रिलिंग या सटीक कटिंग जैसे औद्योगिक कार्यों के लिए, ऊर्जा मायने रखती है - आपको काम पूरा करने के लिए पर्याप्त शक्ति की आवश्यकता होती है, लेकिन इतनी नहीं कि आप सामग्री को बर्बाद कर दें। इस श्रेणी के अधिकांश लेजर 50mJ पर टॉप आउट होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे मोटी धातुओं या कंपोजिट को काटने के लिए कई पास लेते हैं।1570 एनएम ओपीओ लेजर 80 एमजे 20 हर्ट्जप्रति पल्स 80mJ प्रदान करता है, जो अपने प्रतिस्पर्धियों की तुलना में 60% अधिक ऊर्जा है। इसका मतलब है तेजी से काम करना और परिणाम साफ करना।

मैंने पिछले महीने एक एयरोस्पेस घटक कारखाने का दौरा किया जहां वे टाइटेनियम भागों में छोटे छेद करने के लिए इस लेजर का उपयोग करते हैं। फ़ैक्टरी प्रबंधक, राज पटेल ने मुझे अंतर दिखाया: "हमारे पुराने 50mJ लेजर के साथ, टाइटेनियम में 0.1 मिमी छेद ड्रिल करने में तीन बार लगते थे, और हमें अक्सर किनारे के आसपास गड़गड़ाहट मिलती थी जिसके लिए अतिरिक्त पॉलिशिंग की आवश्यकता होती थी। 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz के साथ, हम इसे एक बार में करते हैं - कोई गड़गड़ाहट नहीं, कोई अतिरिक्त काम नहीं। इन भागों के लिए हमारा उत्पादन समय 40% कम हो गया है, और गुणवत्ता बहुत बेहतर है।"

फिर पुनरावृत्ति दर है: 20 हर्ट्ज (हर्ट्ज़), जिसका अर्थ है कि यह प्रति सेकंड 20 पल्स फायर करता है। अनुसंधान और उद्योग दोनों में गति महत्वपूर्ण है - यदि लेजर बहुत धीमी गति से फायर करता है, तो प्रयोग आगे बढ़ते हैं, और उत्पादन लाइनें वापस आ जाती हैं। कई उच्च-ऊर्जा लेजर केवल 10 हर्ट्ज या उससे कम फायर करते हैं, जो एक बाधा है। 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz की 20Hz दर परिशुद्धता से समझौता किए बिना चीजों को गतिशील रखती है।

डॉ. मार्केज़ ने बताया कि शोध के लिए यह क्यों मायने रखता है: "जब हम ऐसे प्रयोग चला रहे हैं जिनमें सैकड़ों लेजर पल्स की आवश्यकता होती है, तो 10 हर्ट्ज लेजर को इससे दोगुना समय लगेगा। 20 हर्ट्ज के साथ, हम एक दिन में अधिक परीक्षण चला सकते हैं, जिसका मतलब है कि हम अपने शोध को तेजी से दोहरा सकते हैं। यह केवल समय बचाने के बारे में नहीं है - यह खोज में तेजी लाने के बारे में है।"

एक अन्य प्रमुख विशेषता इसकी ओपीओ (ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर) तकनीक है। ओपीओ लेज़र लचीले होते हैं - वे विशिष्ट आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए अपनी तरंग दैर्ध्य को थोड़ा समायोजित कर सकते हैं, जो निश्चित-तरंग दैर्ध्य लेज़रों की तुलना में एक बड़ा लाभ है। 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz अपनी तरंग दैर्ध्य को 1550nm और 1590nm के बीच बदल सकता है, जिससे यह विभिन्न कार्यों के लिए बहुमुखी बन जाता है। उदाहरण के लिए, एक फार्मास्युटिकल लैब दवा यौगिकों का विश्लेषण करने के लिए 1560nm का उपयोग कर सकती है, जबकि एक कपड़ा फैक्ट्री सिंथेटिक कपड़ों को काटने के लिए 1580nm का उपयोग करती है।

एक चिकित्सा उपकरण कंपनी में लेज़र तकनीशियन, सारा चेन ने कहा, "हम सर्जिकल उपकरणों से लेकर इम्प्लांटेबल सेंसर तक हर चीज़ पर काम करते हैं - प्रत्येक को एक अलग तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है। पहले, हमें दो अलग-अलग लेज़रों के बीच स्विच करना पड़ता था। अब, हम बस 1570nm OPO लेज़र 80mJ 20Hz को समायोजित करते हैं और चलते रहते हैं। इससे हमें प्रयोगशाला में जगह की बचत होती है और उपकरण स्विच करने पर बर्बाद होने वाला समय समाप्त हो जाता है।"

स्थायित्व एक और जीत है. लेजर महंगे हैं, इसलिए प्रयोगशालाओं और कारखानों को लंबे समय तक चलने के लिए उनकी आवश्यकता होती है। 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz में एक सीलबंद ऑप्टिकल कैविटी है जो धूल और नमी को दूर रखती है - लेजर प्रदर्शन के दो बड़े दुश्मन। इसमें बीम को आकार देने के लिए नीलमणि क्रिस्टल जैसे उच्च गुणवत्ता वाले घटकों का भी उपयोग किया जाता है, जो टूट-फूट का प्रतिरोध करता है। राज पटेल ने मुझे बताया, "हमने इस लेजर को छह महीने तक प्रति दिन 8 घंटे, सप्ताह में 5 दिन चलाया है। हमें एक भी समस्या नहीं हुई - कोई बिजली की हानि नहीं, कोई गलत संरेखण नहीं। हमारे पुराने लेजर को हर दो महीने में रखरखाव की आवश्यकता होती है; यह बस चलता रहता है।"

अभी, 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz का उपयोग कुछ सबसे अत्याधुनिक क्षेत्रों में किया जा रहा है। एक नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला दक्षता में सुधार की उम्मीद में सौर पैनल सामग्री की संरचना का अध्ययन करने के लिए इसका उपयोग करती है। एक ऑटोमोटिव निर्माता इसका उपयोग इलेक्ट्रिक वाहन फ्रेम के लिए हल्के, उच्च शक्ति वाले कंपोजिट को काटने के लिए करता है। यहां तक ​​कि एक फोरेंसिक लैब भी इसका उपयोग ट्रेस सबूतों का विश्लेषण करने के लिए करती है - इसकी हल्की तरंग दैर्ध्य नमूनों को नष्ट नहीं करती है, जो जांच के लिए महत्वपूर्ण है।

लेज़र के पीछे की कंपनी यहीं नहीं रुक रही है। वे मोटी स्टील प्लेटों को काटने जैसे भारी-भरकम औद्योगिक कार्यों के लिए उच्च-ऊर्जा संस्करण (100mJ) पर काम कर रहे हैं। वे एक वायरलेस नियंत्रण सुविधा भी जोड़ रहे हैं, ताकि तकनीशियन टैबलेट से सेटिंग्स समायोजित कर सकें - लेजर के ठीक बगल में खड़े होने की आवश्यकता नहीं है। कंपनी के एक वरिष्ठ इंजीनियर ने कहा, "हम चाहते हैं कि यह लेजर यथासंभव बहुमुखी हो।" "चाहे आप प्रयोगशाला में शोधकर्ता हों या कारखाने में काम करने वाले कर्मचारी हों, हम चाहते हैं कि यह आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप हो। 1570 एनएम ओपीओ लेजर 80 एमजे 20 हर्ट्ज एक शुरुआती बिंदु है, अंत नहीं।"

दिन के अंत में, यह लेजर सिर्फ एक उपकरण नहीं है - यह लेजर-आधारित काम में सबसे बड़ी निराशा का समाधान है। इसमें संवेदनशील कार्यों के लिए सही तरंग दैर्ध्य, कठिन कार्यों के लिए पर्याप्त ऊर्जा और मांग को पूरा करने की गति है। यह लचीला, टिकाऊ है और अनुसंधान और उत्पादन को आसान बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जो कोई भी बहुत कमजोर, बहुत धीमी या बहुत कठोर लेजर से जूझ रहा है, उसके लिए 1570nm OPO लेजर 80mJ 20Hz एक गेम-चेंजर है। यह सिर्फ प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाना नहीं है - यह लोगों को अपना सर्वश्रेष्ठ काम तेजी से और बेहतर तरीके से करने में मदद कर रहा है। और ऐसी दुनिया में जहां नवाचार किसी का इंतजार नहीं करता, वास्तव में इसकी आवश्यकता है।