ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଡିଜାଇନ୍ ପଦ୍ଧତି

ଇଣ୍ଟରଫେସର ଉଭୟ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଥିବା ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ ଏକକାଳୀନ ତରଳାଇବା ଏବଂ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ମାଇକ୍ରୋ-ରିଜିଅନ୍ ବଣ୍ଡ ସ୍ଥାପନ କରିବା ପାଇଁ, ଲେଜର ଫୋକାଲ୍ ପଏଣ୍ଟକୁ ନମୁନା ଉପରେ ସଠିକ୍ ଭାବରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହା ୱେଲ୍ଡିଂ ସିଷ୍ଟମର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସଠିକତା ଉପରେ କଠୋର ଦାବି ଲଗାଏ। ଏହା ସହିତ, ଫୋକସ୍ କରିବା ପରେ ଗୌସିଆନ୍ ବିମ୍ ର ବଡ଼ ଅକ୍ଷୀୟ ତୀବ୍ରତା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଯୋଗୁଁ, ଫୋକାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ର ତାପମାତ୍ରା ଅସମାନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଲେଜର-ପ୍ରଭାବିତ ଅଞ୍ଚଳରେ ମାଇକ୍ରୋ- ଏବଂ ନାନୋ-ଶୂନ୍ୟତା ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ସୃଷ୍ଟି କରିଥାଏ, ଯାହା ଫଳସ୍ୱରୂପ ନମୁନାର ୱେଲ୍ଡିଂ ଗୁଣବତ୍ତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ।

ଲେଜର ଫୋକାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ରର ତୀବ୍ରତା ବଣ୍ଟନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ସ୍ଥାନିକ ଆଲୋକ ଆକୃତି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ପଦ୍ଧତି ଅକ୍ଷୀୟ ତୀବ୍ରତା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟକୁ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ଫୋକାଲ୍ ଦୈର୍ଘ୍ୟକୁ ବିସ୍ତାର କରେ, ଏହା ଦ୍ଵାରା ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ତାପଜ ପ୍ରଭାବ କ୍ଷେତ୍ରର ଗଭୀରତା-ରୁ-ପ୍ରସ୍ଥ ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଏହା ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ସିଷ୍ଟମର ଫୋକସିଂ ସଠିକତା ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ହ୍ରାସ କରେ, ୱେଲ୍ଡିଂ ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ ଦକ୍ଷତା ଉଭୟକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।

୧. ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ନ ଥିବା ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ଜେନେରେସନ୍ ଏବଂ ପାରାମିଟର୍ ଡିଜାଇନ୍

୧୯୮୭ ମସିହାରେ, ଡର୍ନିନ୍ ପ୍ରଥମେ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲେ, ଯାହା ଅନନ୍ୟ ଅଣ-ବିଭାଜନକାରୀ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଏ: ପ୍ରସାରଣ ସମୟରେ ଏହାର ଅନୁପ୍ରବେଶ ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ର ତୀବ୍ରତା ବଣ୍ଟନ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ, ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ସ୍ଥାନର ଆକାର ସର୍ବଦା ବିଭାଜନ ସୀମା ନିକଟରେ ରହିଥାଏ। ଏହା ସହିତ, ପ୍ରସାରଣ ସମୟରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ମଧ୍ୟ ଏକ ସ୍ୱୟଂ-ନିରାକରଣ ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ଯେତେବେଳେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ସ୍ଥାନ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ଚାରିପାଖର ଆଲୋକ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ସ୍ଥାନକୁ "ସମର୍ପଣ" କରିବା ପାଇଁ କେନ୍ଦ୍ର ଆଡକୁ ଏକତ୍ରିତ ହେବ। ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ର ଅନୁପ୍ରବେଶ ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ର ବଣ୍ଟନ ପାଇଁ ଗାଣିତିକ ପ୍ରକାଶନ ହେଉଛି:

ପ୍ରକାଶନରେ:

• J0 ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ଫଙ୍କସନ୍‌କୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ।
• r ଏବଂ φ ଯଥାକ୍ରମେ ରେଡିଆଲ ଏବଂ କୋଣୀୟ ସମନ୍ୱୟ ଉପାଦାନ ଅଟନ୍ତି।
• z ହେଉଛି ପ୍ରସାରଣ ଦୂରତା।
• Kr ଏବଂ Kz ଯଥାକ୍ରମେ ଅନୁପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ଅନୁଦୈର୍ଘ୍ୟ ତରଙ୍ଗଭେକ୍ଟର ଉପାଦାନ ଅଟନ୍ତି।

ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ଥାନର ଏକ ଦୃଢ଼ ଆବଦ୍ଧତା କ୍ଷମତା ଅଛି, ଯାହା TW/cm² କିମ୍ବା ତା'ଠାରୁ ଅଧିକ କ୍ରମର ବିକିରଣ ସ୍ତରକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଯାହା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ସାମଗ୍ରୀରେ ଅଣ-ରେଖା ଅବଶୋଷଣକୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିପାରେ। ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି, ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ଅଣ-ବିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ପ୍ରସାରଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଫୋକସର ଏକ ବଡ଼ ଗଭୀରତା ଏବଂ ଏକ ଛୋଟ ଅକ୍ଷୀୟ ତୀବ୍ରତା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଏହିପରି ଏକ ପ୍ରାୟ ସମାନ ତାପମାତ୍ରା କ୍ଷେତ୍ର ସୃଷ୍ଟି କରେ ଏବଂ ୱେଲ୍ଡିଂ ତ୍ରୁଟି ଗଠନକୁ ଦମନ କରେ।

ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରଟି ସମାନ ଟ୍ରାନ୍ସଭର୍ସ କନଫାଇନମେଣ୍ଟ କ୍ଷମତା ଅଧୀନରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଏବଂ ଗାଉସିଆନ୍ ବିମ୍‌ର ଫୋକାଲ୍ ଲମ୍ବ ତୁଳନାତ୍ମକ ଦର୍ଶାଉଛି। ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ଫୋକାସ୍‌ର ଯଥେଷ୍ଟ ଗଭୀରତା ଅଛି ଏବଂ ଏକ ଟ୍ରାନ୍ସଭର୍ସ ମାଇକ୍ରୋନ୍‌-ସ୍ତରୀୟ ଫୋକାଲ୍ ସ୍ପଟ୍ ବ୍ୟାସ ବଜାୟ ରହିଛି।

ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ଅନେକ ପଦ୍ଧତି ଅଛି, ଏବଂ ନିମ୍ନଲିଖିତ ତିନୋଟି ମୁଖ୍ୟ ପଦ୍ଧତି ସାଧାରଣ:

କର୍ଣିକା ଆପର୍ଚର ପଦ୍ଧତି: ନାମ ଅନୁଯାୟୀ କର୍ଣିକା ଆପର୍ଚର ପଦ୍ଧତିରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ଏକ କର୍ଣିକା ସ୍ଲିଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥାଏ। ଏହା ମଧ୍ୟ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ପ୍ରଥମ ସଫଳ ପଦ୍ଧତି ଥିଲା। ନିମ୍ନରେ ଥିବା ଚିତ୍ରରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ କର୍ଣିକା ଆପର୍ଚର ପଦ୍ଧତି ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏକ ସମତଳ ତରଙ୍ଗ ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱ କର୍ଣିକା ସ୍ଲିଟ୍ ଉପରେ ଲମ୍ବ ଭାବରେ ଆକ୍ରାନ୍ତ ହୁଏ ଏବଂ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଘଟେ।

ପରେ, ଏକ ସକାରାତ୍ମକ ଲେନ୍ସ ଏକ ଫୁରିୟର ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ କରେ, ଯାହାର ଫଳସ୍ୱରୂପ ଲେନ୍ସ ପଛରେ ଏକ ବେସେଲ ବିମ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଅଣ-ବିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ପ୍ରସାରଣ ଦୂରତା Zmax ​କଣିକା ସ୍ଲିଟର ବ୍ୟାସ d ଏବଂ ଲେନ୍ସର ସଂଖ୍ୟାତ୍ମକ ଆପେର୍ଚ୍ଚର ସହିତ ଜଡିତ।

ଯଦିଓ ଏହି ପଦ୍ଧତି ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରିବ, ଶକ୍ତି ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତା ଅତ୍ୟନ୍ତ କମ୍, ଯାହା ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ।

ସ୍ଥାନିକ ଆଲୋକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପଦ୍ଧତି: ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ ବିମର ସୃଷ୍ଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ମୂଳତଃ ବିମର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ବଣ୍ଟନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାର ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା। ତେଣୁ, ଏକ ସ୍ଥାନିକ ଆଲୋକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ ବିମ ମଧ୍ୟ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିବ। ଏକ ସ୍ଥାନିକ ଆଲୋକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ହେଉଛି ଏକ ପ୍ରକାରର ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଯାହା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସଙ୍କେତ ମାଧ୍ୟମରେ ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ରର ତୀବ୍ରତା ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ବଣ୍ଟନକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ। ସ୍ଥାନିକ ଆଲୋକ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପ୍ୟାନେଲରେ ତଳେ ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, କୋନିକାଲ୍ ଲେନ୍ସ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରୟୋଗ କରି ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ ବିମ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିବ।

ଆକ୍ସିକନ୍ ପଦ୍ଧତି: ଏକ ଆକ୍ସିକନ୍ ହେଉଛି ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ଲାସ୍-ଆଧାରିତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନକାରୀ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଯେତେବେଳେ ଏକ ଗୌସିଆନ୍ ବିମ୍ ସାଧାରଣତଃ ଆକ୍ରାନ୍ତ ହୁଏ ଏବଂ ଏକ ଆକ୍ସିକନ୍ ମଧ୍ୟ ଦେଇ ଗତି କରେ, ଏହାର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ବଣ୍ଟନ ମଡ୍ୟୁଲେଟ୍ ହୋଇଥାଏ, ଏହାକୁ କୌଣସି ଶକ୍ତି କ୍ଷତି ବିନା ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ, ଯେପରି ନିମ୍ନ ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।

ଗ୍ଲାସ୍ ଆକ୍ସିକନ୍‌ର କମ ମୂଲ୍ୟ, ବ୍ୟବହାରର ସହଜତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଲେଜର କ୍ଷତି ସୀମା ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଅସାଧାରଣ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଉପଯୋଗ ଦକ୍ଷତା ହେତୁ, ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସର୍ଟ ପଲ୍ସ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଆକ୍ସିକନ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାଥମିକ ପସନ୍ଦ। ନିମ୍ନରେ ଥିବା ଚିତ୍ରଟି ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ବିମ୍‌ ସଂକୁଚିତ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣର ଏକ ପରିକଳ୍ପନା ଦର୍ଶାଉଛି। 4f ଇମେଜିଂ ସିଷ୍ଟମର ବର୍ଦ୍ଧନ ଏବଂ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନକୁ ସଜାଡ଼ିବା ଦ୍ୱାରା, ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ପ୍ରସାରଣ ଦିଗରେ ଅଣ-ବିବର୍ତ୍ତକ ପ୍ରସାରଣ ଦୂରତା, ଅର୍ଦ୍ଧ-କୋନ୍ କୋଣ ଏବଂ ଟିଲ୍ଟ କୋଣକୁ ସହଜରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ।

ଯେତେବେଳେ ଏକ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଯାହାର ଅର୍ଦ୍ଧ-ଶଙ୍କ କୋଣ Ɵ1 ଏବଂ Zmax ର ଏକ ବିଚ୍ଛେଦ-ମୁକ୍ତ ପ୍ରସାରଣ ଦୂରତା ଏକ ଲେନ୍ସ (L1) ଏବଂ ଏକ ଅବଜେକ୍ଟିଭ୍ ଲେନ୍ସ (L2) ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ଏକ 4f ସିଷ୍ଟମ ଦେଇ ଗତି କରେ, ଜ୍ୟାମିତିକ ପରିମାପ ଆହୁରି ସଙ୍କୁଚିତ ହେବ। ପାର୍ଶ୍ଵୀୟ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରାୟ M=f1/f2=5, ଏବଂ ଅନୁଦୈର୍ଘ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରାୟ M2=25। ତେଣୁ, ନମୁନା ଭିତରେ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ର ଅନ୍ତିମ ପ୍ରତିଛବିକୁ ଜ୍ୟାମିତିକ ପାରାମିଟର ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଇପାରିବ:

ବିଭିନ୍ନ କୋଣ କୋଣ ଏବଂ ବିମ୍ ସଙ୍କୋଚନ ବୃଦ୍ଧି ଅଧୀନରେ ଏକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ନମୁନା ଭିତରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ଜ୍ୟାମିତିକ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଚିତ୍ରିତ କରାଯାଇଛି।

ଏକ ବେସେଲ୍ ବିମର ଫୋକସ୍ କ୍ଷେତ୍ର ତୀବ୍ରତା ବଣ୍ଟନ

• r ଏବଂ z: ଯଥାକ୍ରମେ ରେଡିଆଲ୍ ଏବଂ ଅକ୍ଷୀୟ ସ୍ଥାନାଙ୍କ ଉପାଦାନ।
• λ: ଲେଜରର କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ।
• w: ଘଟଣାସ୍ଥଳ ଗାଉସିଆନ୍ ବିମର 1/e² ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ।
• P0: ଅଲ୍ଟ୍ରାସର୍ଟ ପଲ୍ସ ଲେଜରର ସର୍ବାଧିକ ଶକ୍ତି।
• β1: ବିମ୍ ସଙ୍କୋଚନ ପରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ଅଧା-କୋନ୍ କୋଣ।
• k: ତରଙ୍ଗ ଭେକ୍ଟର।
• J0: ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ଫଙ୍କସନ୍।

କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ଭିତରେ ଶୂନ୍ୟ-କ୍ରମ ବେସେଲ୍ ବିମ୍‌ର ତୀବ୍ରତା ବଣ୍ଟନ: ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ପ୍ରସାରଣ ଦିଗ ଏବଂ କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ ଦୃଶ୍ୟ ସହିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱ ବଣ୍ଟନ ଅଛି, ଏବଂ ଡାହାଣ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଅକ୍ଷ ଏବଂ କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ ଦୃଶ୍ୟ ସହିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱ ବଣ୍ଟନ ଅଛି।

୨. ଫ୍ୟୁଜଡ୍ ସିଲିକା ଗ୍ଲାସରେ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ ବେସେଲ୍ ବିମର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ।

ଚିତ୍ର (କ) ବିଭିନ୍ନ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତିରେ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ପଲ୍ସ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଏବଂ ଫ୍ୟୁଜ୍ଡ ସିଲିକା ଗ୍ଲାସ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ଦେଖାଉଛି। ଲେଜର ପଲ୍ସର ପ୍ରସ୍ଥ 220 fs ରେ ସ୍ଥିର ହୋଇଛି, ଏବଂ ନମୁନା ଭିତରେ ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ର ଅଧା-କୋନ୍ କୋଣ 12.4°। ଏହା ଲକ୍ଷ୍ୟ କରାଯାଇପାରେ ଯେ ଲେଜର-ପ୍ରଭାବିତ ଅଞ୍ଚଳ ଏକ ସାଧାରଣ ଏକ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ରେଖୀୟ ଗଠନ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ଯେତେବେଳେ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି 9.5 μJ ରୁ କମ୍ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ଫୋକାଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ରେ ଏକ କଳା ଅଞ୍ଚଳ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ।

ଯେତେବେଳେ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି 9.5 μJ ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଫୋକାଲ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ହ୍ରାସ ପାଏ, ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍‌ରେ ଏକ ଧଳା ଅଞ୍ଚଳ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ ଏବଂ ବର୍ଦ୍ଧିତ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି ସହିତ ଧଳା ଅଞ୍ଚଳର ଲମ୍ବ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ନମୁନାକୁ ପଲିସ୍ କରି, ଆମେ ଚିତ୍ର (b) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏକ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ ତଳେ 15.4 μJ ର ପଲ୍ସ ଶକ୍ତିରେ ଧଳା ଅଞ୍ଚଳର ଆକୃତିଗତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରିଥିଲୁ। ଏହା ନିଷ୍କର୍ଷିତ ହୋଇପାରେ ଯେ ହ୍ରାସିତ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ସହିତ ଅଞ୍ଚଳରେ ପ୍ରାୟ 200 nm ବ୍ୟାସ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ନାନୋପୋର ଗଠିତ ହୁଏ।

ଆୟନ୍ ବିମ୍ ଏଚିଂ ଏବଂ ଇନ-ସିଟୁ ସ୍କାନିଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ପ୍ରଣାଳୀ ମାଧ୍ୟମରେ, ଆମେ ନାନୋପୋରର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ଆହୁରି ନିଶ୍ଚିତ କରିଛୁ (ଚିତ୍ର c)। ତେଣୁ, ଲେଜର-ପ୍ରେରିତ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟିକୁ କମ କରିବା ପାଇଁ, ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ସମୟରେ ଏକକ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତି 9.5 μJ ଅତିକ୍ରମ କରିବା ଉଚିତ୍ ନୁହେଁ।

3. ବେସେଲ ଅଲଟ୍ରାସର୍ଟ ପଲ୍ସ ଲେଜର ବ୍ୟବହାର କରି ଫ୍ୟୁଜଡ୍ ସିଲିକା ଚଷମା ମଧ୍ୟରେ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତାର ମାଇକ୍ରୋ-ୱେଲ୍ଡିଂ ହାସଲ କରିବା।

ଚିତ୍ର (କ) ନମୁନାର ୱେଲ୍ଡିଂ ପୃଷ୍ଠର ଏକ ଉପର-ଦୃଶ୍ୟ ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ଦେଖାଉଛି। ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡ ଲାଇନ୍ ସମାନ ଏବଂ ମସୃଣ। ଯଦିଓ ୱେଲ୍ଡିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କିଛି ଅନିୟମିତ ଭାବରେ ବଣ୍ଟାଯାଇଥିବା ମାଇକ୍ରୋପୋର ତ୍ରୁଟି ଅଛି, ସାମଗ୍ରିକ ଭାବରେ, ଏହା ଗାଉସିଆନ୍ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡ ଲାଇନ୍ ଅପେକ୍ଷା ଯଥେଷ୍ଟ ଭଲ। ମାପ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ୱେଲ୍ଡ ଲାଇନ୍ ପ୍ରସ୍ଥ ପ୍ରାୟ 18 μm, ଏବଂ ୱେଲ୍ଡ ଲାଇନ୍ ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟବଧାନ 40 μm। ଚିତ୍ର (ଖ) ନମୁନାର ୱେଲ୍ଡ ଲାଇନ୍ର ଏକ ପାର୍ଶ୍ୱ-ଦୃଶ୍ୟ ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ ଦେଖାଉଛି।

ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରେ ନମୁନାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟବଧାନ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅଦୃଶ୍ୟ ହୋଇଯାଏ, ଏବଂ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ନିକଟରେ ଥିବା ସାମଗ୍ରୀ ତାପଜ ତରଳାଇବା-ଥଣ୍ଡା ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରେ ଏକକ ସତ୍ତାରେ ଫ୍ୟୁଜ୍ ହୋଇଯାଏ। ମାପରୁ ଜଣାପଡ଼ିଛି ଯେ ଲେଜର-ପ୍ରେରିତ ତାପଜ ତରଳାଇବା କ୍ଷେତ୍ରର ଗଭୀରତା 227 μm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିଥାଏ। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ସମୟରେ, ଫୋକାଲ୍ ସ୍ଥିତିର ଅକ୍ଷୀୟ ଗଭୀରତା 227 μm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ, ଯାହା ସମାନ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଗାଉସିଆନ୍ ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ ଅପେକ୍ଷା ଚାରି ଗୁଣ ଅଧିକ।

୪. ବେସେଲ୍ ଲେନ୍ସ କେଉଁଠାରୁ କିଣିବେ?

ତରଙ୍ଗ ସ୍ତର ଅପଟୋ-ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉଚ୍ଚମାନର ବେସେଲ୍ ଲେନ୍ସ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା ଲେଜର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପ୍ରୟୋଗରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଇନପୁଟ୍ ବିମ୍ ବ୍ୟାସର ଆକାରକୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରି ଆଉଟପୁଟ୍ ବିମ୍ ର ଫୋକସର ଗଭୀରତାର ଟ୍ୟୁନେବିଲିଟି ହେଉଛି ଏହି ବେସେଲ୍ ବିମ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଷ୍ଟମର ସବୁଠାରୁ ଆକର୍ଷଣୀୟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ।