វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 3៖ DKDP Crystal

វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 3៖ DKDP Crystal

ប៉ូតាស្យូម Dideuterium phosphate (DKDP) គឺជាប្រភេទគ្រីស្តាល់អុបទិកដែលមិនមានលីនេអ៊ែរ ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូអុបទិកដ៏ល្អដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1940 ។ វា​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​នៅ​ក្នុង​ការ​យោល​ប៉ារ៉ា​ម៉ែត្រ​អុបទិក, electro-optic Q- ប្តូរ, ម៉ូឌុលអេឡិចត្រូអុបទិក និងដូច្នេះនៅលើ។ គ្រីស្តាល់ DKDP មានពីរដំណាក់កាល៖ ដំណាក់កាល monoclinic និងដំណាក់កាល tetragonal. នេះ។ មានប្រយោជន៍ គ្រីស្តាល់ DKDP គឺជាដំណាក់កាល tetragonal ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ D2 ឃ-៤2m ក្រុមចំណុចនិងលេខសម្គាល់122 ឃ -42d ក្រុមអវកាស។ DKDP គឺជា isomorphicរចនាសម្ព័ន្ធ ប៉ូតាស្យូមឌីអ៊ីដ្រូសែនផូស្វ័រ (KDP) ។ Deuterium ជំនួសអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងគ្រីស្តាល់ KDP ដើម្បីលុបបំបាត់ឥទ្ធិពលនៃការស្រូបយកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលបណ្តាលមកពីរំញ័រអ៊ីដ្រូសែន។គ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយ សត្វកណ្ដុរដែលបន្ទាបខ្លួនខ្ពស់ជាងio មាន អេឡិចត្រូអុបទិកកាន់តែប្រសើរ លក្ខណៈសម្បត្តិ និង កាន់តែប្រសើរ លក្ខណៈសម្បត្តិមិនលីនេអ៊ែរ។

ចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ការអភិវឌ្ឍនៃឡាស៊ែរ Iសរសៃប្រសាទ Confinement Fបច្ចេកវិទ្យា usion (ICF) បានជំរុញយ៉ាងខ្លាំងដល់ការអភិវឌ្ឍន៍នៃគ្រីស្តាល់ photoelectric ជាបន្តបន្ទាប់ ជាពិសេស KDP និង DKDP ។ ជា មួយ សម្ភារៈអុបទិកអេឡិចត្រូនិច និងមិនមែនលីនេអ៊ែរ ប្រើក្នុង ICF, គ្រីស្តាល់ គឺ តម្រូវឱ្យមានការបញ្ជូនខ្ពស់។ នៅក្នុងក្រុមរលក ពី ជិតអ៊ុលត្រាវីយូឡេ ទៅជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ មេគុណអេឡិចត្រូអុបទិកដ៏ធំ និងមេគុណមិនលីនេអ៊ែរ កម្រិតនៃការខូចខាតខ្ពស់ និង ក្លាយជា មានសមត្ថភាព រៀបចំឃ ក្នុង ជំរៅធំ និងជាមួយ គុណភាពខ្ពស់ អុបទិក។ រហូតមកដល់ពេលនេះមានតែគ្រីស្តាល់ KDP និង DKDP ប៉ុណ្ណោះ។ ជួបសេ តម្រូវការ។

ICF ទាមទារទំហំ DKDP សមាស​ភាគ ឈានដល់ 400-600 មម។ ជាធម្មតាវាត្រូវចំណាយពេល 1-2 ឆ្នាំដើម្បីលូតលាស់គ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយ ទំហំធំបែបនេះ ដោយវិធីសាស្រ្តប្រពៃណី នៃ ការធ្វើឱ្យត្រជាក់នៃដំណោះស្រាយ aqueous ដូច្នេះការងារស្រាវជ្រាវជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តទៅ ទទួលបាន ការរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃគ្រីស្តាល់ DKDP ។ នៅឆ្នាំ 1982 Bespalov et al ។ បានសិក្សាពីបច្ចេកវិទ្យារីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃគ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់ 40 ម។×40 មីលីម៉ែត្រ ហើយអត្រាកំណើនឈានដល់ 0.5-1.0 ម.ម/ម៉ ដែលជាលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងវិធីសាស្ត្រប្រពៃណី។ នៅឆ្នាំ 1987 Bespalov et al ។ បានបង្កើតគ្រីស្តាល់ DKDP ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ដោយជោគជ័យ ទំហំ ១៥០ ម។×150 ម។×80 ម។ ដោយ ដោយប្រើបច្ចេកទេសលូតលាស់លឿនស្រដៀងគ្នា។ នៅឆ្នាំ 1990 Chernov et al ។ ទទួលបានគ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយនឹងម៉ាស់ 800 ក្រាមដោយប្រើចំណុច-វិធីសាស្រ្តគ្រាប់ពូជ។ អត្រាកំណើននៃគ្រីស្តាល់ DKDP នៅក្នុង Z-ទិសដៅឈានដល់d 40-50 mm / d និងអ្នកដែលនៅក្នុង X- និង Y-ទិសដៅ ឈានដល់d 20-25 មម / ឃ។ លោក Lawrence Livermore ជាតិ មន្ទីរពិសោធន៍ (LLNL) បានធ្វើការស្រាវជ្រាវជាច្រើនលើការរៀបចំគ្រីស្តាល់ KDP ដែលមានទំហំធំ និងគ្រីស្តាល់ DKDP សម្រាប់តម្រូវការរបស់ Nជាតិនិយម កន្លែងបញ្ឆេះ (NIF) របស់សហរដ្ឋអាមេរិក. ក្នុងឆ្នាំ 2012អ្នកស្រាវជ្រាវចិនបានបង្កើត គ្រីស្តាល់ DKDP ដែលមានទំហំ 510 ម។×390 ម។×520 ម។ ពីដែលសមាសធាតុ DKDP ឆៅនៃប្រភេទ II ប្រេកង់ទ្វេដង ជាមួយនឹងទំហំ 430 មម បានធ្វើ.

កម្មវិធីប្តូរ Q-optical អេឡិចត្រូតត្រូវការគ្រីស្តាល់ DKDP ដែលមានមាតិកា deuterium ខ្ពស់។ នៅឆ្នាំ 1995 Zaitseva et al ។ គ្រីស្តាល់ DKDP បានកើនឡើងជាមួយនឹងមាតិកា deuterium ខ្ពស់ និងអត្រាកំណើន 10-40 mm/d ។ នៅឆ្នាំ 1998 Zaitseva et al ។ ទទួលបានគ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយនឹងគុណភាពអុបទិកល្អ ដង់ស៊ីតេរំកិលទាប ឯកសណ្ឋានអុបទិកខ្ពស់ និងកម្រិតនៃការខូចខាតខ្ពស់ដោយប្រើវិធីសាស្ត្របន្សុទ្ធបន្ត។ នៅឆ្នាំ 2006 វិធីសាស្រ្ត photobath សម្រាប់ការដាំដុះនៃគ្រីស្តាល់ deuterium DKDP ខ្ពស់ត្រូវបានប៉ាតង់។ នៅឆ្នាំ 2015 គ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយ សត្វកណ្តុរ deuterationអាយអូ 98% និងទំហំ 100 ម។×105 ម។×96 មមត្រូវបានដាំដុះដោយជោគជ័យដោយចំណុច-គ្រាប់ពូជ វិធីសាស្រ្តនៅសាកលវិទ្យាល័យ Shandong នៃប្រទេសចិន. ធគឺ គ្រីស្តាល់មិនមានពិការភាពម៉ាក្រូដែលអាចមើលឃើញ និង របស់វា។ asymmetry សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរគឺតិចជាង 0.441 ppm. នៅឆ្នាំ 2015 បច្ចេកវិទ្យារីកចម្រើនលឿនគ្រីស្តាល់ DKDP ជាមួយនឹងសត្វកណ្តុរ deuterationអាយអូ នៃ 90% ត្រូវបានប្រើជាលើកដំបូងនៅក្នុងប្រទេសចិនដើម្បីរៀបចំ សំណួរ-ប្តូរសម្ភារៈដោយបង្ហាញថាបច្ចេកវិទ្យារីកចម្រើនលឿនអាចត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីរៀបចំ DKDP electro-optical Q-switch អង្កត់ផ្ចិត 430 mming សមាស​ភាគ ទាមទារដោយ ICF ។

DKDP Crystal-WISOPTIC

គ្រីស្តាល់ DKDP បង្កើតឡើងដោយ WISOPTIC (Deuteration > 99%)

គ្រីស្តាល់ DKDP ប៉ះពាល់បរិយាកាសក្នុងរយៈពេលយូរ មាន ការភ្លេចភ្លាំងលើផ្ទៃនិង ណេប៊ុលization ដែលនឹងនាំឱ្យមានការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃគុណភាពអុបទិក និងការបាត់បង់ប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែង។ ដូច្នេះវាចាំបាច់ក្នុងការបិទគ្រីស្តាល់នៅពេលរៀបចំ Electro-optic Q-switch ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺនៅលើ បង្អួចបិទជិតs នៃ Q-switch និង នៅ​លើ ផ្ទៃជាច្រើននៃគ្រីស្តាល់ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរដែលផ្គូផ្គងវត្ថុរាវត្រូវបានចាក់ជាញឹកញាប់ ចូលទៅក្នុងលំហ រវាងគ្រីស្តាល់និងបង្អួចs. សូម្បីតែ wឥត ប្រឆាំង-ថ្នាំកូតឆ្លុះបញ្ចាំង, tគាត់បញ្ជូន អាច​ជា កើនឡើងពី 92% ទៅ 96% -97% (រលកចម្ងាយ 1064 nm) ដោយ ការប្រើប្រាស់ ដំណោះស្រាយផ្គូផ្គងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ លើសពីនេះទៀតខ្សែភាពយន្តការពារក៏ត្រូវបានគេប្រើជាវិធានការការពារសំណើមផងដែរ។ សុងet អាល់ រៀបចំ SiO2 ខ្សែភាពយន្ត colloidal ជាមួយ មុខងាររបស់ សំណើមនិងប្រឆាំងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងនៅលើ. ការបញ្ជូនឈានដល់ 99.7% (រលកប្រវែង 794 nm) ហើយកម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរឈានដល់ 16.9 J/cm2 (ប្រវែងរលក 1053 nm, ទទឹងជីពចរ 1 ns) ។ លោក Wang Xiaodong et al ។ បានរៀបចំ ក ខ្សែភាពយន្តការពារ ដោយ ដោយប្រើជ័រកញ្ចក់ polysiloxane ។ កម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរឈានដល់ 28 J/cm2 (ប្រវែងរលក 1064 nm, ទទឹងជីពចរ 3 ns) និងលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកនៅតែមានស្ថេរភាពក្នុងបរិយាកាសជាមួយនឹងសំណើមដែលទាក់ទងខ្ពស់ជាង 90% សម្រាប់រយៈពេល 3 ខែ។

ខុសពីគ្រីស្តាល់ LN ដើម្បីយកឈ្នះលើឥទ្ធិពលនៃ birefringence ធម្មជាតិ។ គ្រីស្តាល់ DKDP ភាគច្រើនទទួលយកម៉ូឌុលបណ្តោយ។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រូតចិញ្ចៀនត្រូវបានប្រើប្រវែងនៃគ្រីស្តាល់នៅក្នុងធ្នឹម ទិសដៅត្រូវតែធំជាងគ្រីស្តាល់s អង្កត់ផ្ចិត ដើម្បីទទួលបានវាលអគ្គីសនីឯកសណ្ឋាន ដូច្នេះ បង្កើន ការស្រូបយកពន្លឺ នៅក្នុងគ្រីស្តាល់និង ឥទ្ធិពលកម្ដៅនឹងនាំទៅរក depolarization at ថាមពលមធ្យមខ្ពស់។.

ក្រោមការទាមទាររបស់ ICF បច្ចេកវិទ្យានៃការរៀបចំ ដំណើរការ និងកម្មវិធីនៃគ្រីស្តាល់ DKDP ត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលធ្វើឱ្យ DKDP electro-optic Q-switches ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការព្យាបាលឡាស៊ែរ សោភ័ណភាពឡាស៊ែរ ការឆ្លាក់ឡាស៊ែរ ការសម្គាល់ឡាស៊ែរ ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។ និងផ្នែកផ្សេងទៀតនៃកម្មវិធីឡាស៊ែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពច្របូកច្របល់ ការបាត់បង់ការបញ្ចូលខ្ពស់ និងមិនអាចដំណើរការក្នុងសីតុណ្ហភាពទាបនៅតែជាឧបសគ្គដែលដាក់កម្រិតលើការប្រើប្រាស់គ្រីស្តាល់ DKDP យ៉ាងទូលំទូលាយ។

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

ក្រឡា DKDP Pockels ផលិតដោយ WISOPTIC


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ០៣ តុលា ២០២១