লেজার প্রক্রিয়াকরণ অপটিক্যাল সিস্টেম সমাধান

লেজার প্রক্রিয়াকরণ অপটিক্যাল সিস্টেম সমাধান
এর নির্ধারণলেজার প্রক্রিয়াকরণঅপটিক্যাল সিস্টেমের সমাধান নির্দিষ্ট প্রয়োগ পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে। বিভিন্ন পরিস্থিতির জন্য অপটিক্যাল সিস্টেমের সমাধানও ভিন্ন ভিন্ন হয়। নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট বিশ্লেষণ প্রয়োজন। অপটিক্যাল সিস্টেমটি চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে:

চিন্তার পথটি হলো: সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়াগত লক্ষ্য –লেজারবৈশিষ্ট্য – অপটিক্যাল সিস্টেম স্কিম ডিজাইন – চূড়ান্ত লক্ষ্য বাস্তবায়ন। নিম্নলিখিতগুলি হলো বিভিন্ন প্রয়োগ ক্ষেত্র:
১. সূক্ষ্ম মাইক্রো-প্রক্রিয়াকরণ ক্ষেত্র (চিহ্নিতকরণ, এচিং, ড্রিলিং, নির্ভুল কাটিং, ইত্যাদি)। সূক্ষ্ম মাইক্রো-প্রক্রিয়াকরণ ক্ষেত্রের সাধারণ প্রক্রিয়াগুলো হলো ধাতু, সিরামিক এবং কাঁচের মতো উপাদানের উপর মাইক্রো-মেট্রিক প্রক্রিয়াকরণ, যেমন মোবাইল ফোনের জন্য লোগো চিহ্নিতকরণ, মেডিকেল স্টেন্ট, গ্যাস ফুয়েল ইনজেকশন নজলের জন্য মাইক্রো ছিদ্র, ইত্যাদি। এই প্রক্রিয়াকরণের মূল প্রয়োজনীয়তা হলো: প্রথমত, এটিকে অবশ্যই অত্যন্ত ক্ষুদ্র ফোকাসড আলোক বিন্দু, অত্যন্ত উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং ক্ষুদ্রতম তাপীয় প্রভাব অঞ্চল ইত্যাদি শর্ত পূরণ করতে হবে। উপরোক্ত প্রয়োগ এবং প্রয়োজনীয়তাগুলোর জন্য, নির্বাচন এবং নকশা...লেজার আলোর উৎসএবং অন্যান্য উপাদানগুলো সম্পন্ন করা হয়।
ক. লেজার নির্বাচন: পছন্দের অতিবেগুনি/সবুজ সলিড লেজার (ন্যানোসেকেন্ড) বা অতি দ্রুতগতির লেজার (পিকোসেকেন্ড, ফেমটোসেকেন্ড) বেছে নেওয়ার প্রধানত দুটি কারণ রয়েছে। প্রথমত, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ফোকাস করা আলোকবিন্দুর সমানুপাতিক, এবং সাধারণত একটি স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেছে নেওয়া হয়। দ্বিতীয়ত, পিকোসেকেন্ড/ফেমটোসেকেন্ড পালসগুলোর “কোল্ড প্রসেসিং” বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এবং তাপীয় প্রসারণের আগেই শক্তির প্রক্রিয়াকরণ সম্পন্ন হয়, যার ফলে কোল্ড প্রসেসিং অর্জিত হয়। সাধারণত, স্পেশিয়াল লাইট আউটপুটসহ একটি লেজার আলোক উৎস নির্বাচন করা হয়, যার বিম কোয়ালিটি ফ্যাক্টর M2 সাধারণত ১.১-এর কম থাকে, যা উন্নত মানের বিম কোয়ালিটি প্রদান করে।
খ. বিম এক্সপ্যান্ডিং সিস্টেম এবং কলিমেটিং সিস্টেমে সাধারণত পরিবর্তনশীল বিবর্ধনের (২X – ৫X) বিম এক্সপ্যান্ডিং লেন্স ব্যবহার করা হয়, যার মাধ্যমে বিমের ব্যাস যথাসম্ভব বৃদ্ধি করার চেষ্টা করা হয়। বিমের ব্যাস ফোকাসকৃত আলোকবিন্দুর ব্যস্তানুপাতিক, এবং এক্ষেত্রে সাধারণত গ্যালিলিয়ান বিম এক্সপ্যান্ডিং স্থাপত্য ব্যবহার করা হয়।
গ. ফোকাসিং সিস্টেমে সাধারণত উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন এফ-থিটা লেন্স (স্ক্যানিংয়ের জন্য) অথবা টেলিসেন্ট্রিক ফোকাসিং লেন্স ব্যবহার করা হয়। ফোকাল দৈর্ঘ্য ফোকাস করা আলোকবিন্দুর সমানুপাতিক, এবং সাধারণত স্বল্প ফোকাল দৈর্ঘ্যের ফিল্ড লেন্স (যেমন f = ৫০মিমি, ১০০মিমি) ব্যবহার করা হয়। চিত্র ১-এ যেমন দেখানো হয়েছে: সাধারণত, ফিল্ড লেন্সে একটি বহু-উপাদানযুক্ত লেন্স গ্রুপ (লেন্সের সংখ্যা ≥ ৩) ব্যবহার করা হয়, যা বড় ফিল্ড অফ ভিউ, বড় অ্যাপারচার এবং কম অ্যাবারেশন সূচক অর্জন করতে পারে। এখানকার সমস্ত অপটিক্যাল লেন্সের ক্ষেত্রে লেজারের ড্যামেজ থ্রেশহোল্ড বিবেচনা করতে হবে।
ঘ. কোঅ্যাক্সিয়াল মনিটরিং অপটিক্যাল সিস্টেম: এই অপটিক্যাল সিস্টেমে, প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়ার নির্ভুল অবস্থান নির্ণয় এবং রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণের জন্য সাধারণত একটি কোঅ্যাক্সিয়াল ভিশন (CMOS) সিস্টেম সমন্বিত করা হয়।
২. ম্যাক্রো-মেটেরিয়াল প্রসেসিং-এর সাধারণ প্রয়োগক্ষেত্রগুলোর মধ্যে রয়েছে অটোমোটিভ শিট মেটেরিয়াল কাটা, জাহাজের কাঠামোর স্টিল প্লেট ঝালাই করা এবং ব্যাটারির হাউজিং শেল ঝালাই করা। এই প্রক্রিয়াগুলোর জন্য উচ্চ শক্তি, উচ্চ অনুপ্রবেশ ক্ষমতা, উচ্চ দক্ষতা এবং প্রক্রিয়াকরণ স্থিতিশীলতা প্রয়োজন।
৩. লেজার অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (থ্রিডি প্রিন্টিং) এবং ক্ল্যাডিং-এর প্রয়োগক্ষেত্রগুলিতে সাধারণত নিম্নলিখিত সাধারণ প্রক্রিয়াগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে: মহাকাশযান শিল্পের জটিল ধাতব প্রিন্টিং, ইঞ্জিন ব্লেড মেরামত, ইত্যাদি।
মূল উপাদানগুলোর নির্বাচন নিম্নরূপ:
ক. লেজার নির্বাচন: সাধারণত,উচ্চ-ক্ষমতার ফাইবার লেজারসাধারণত ৫০০ ওয়াটের বেশি ক্ষমতার যেগুলো বেছে নেওয়া হয়।
খ. রশ্মি আকারদান: এই আলোকীয় সিস্টেমটিকে একটি সমতল-শীর্ষ আলো নির্গত করতে হয়, তাই রশ্মি আকারদান হলো এর মূল প্রযুক্তি, এবং এটি ডিফ্র্যাক্টিভ অপটিক্যাল এলিমেন্ট ব্যবহার করে অর্জন করা যায়।
গ. ফোকাসিং সিস্টেম: থ্রিডি প্রিন্টিং ক্ষেত্রে মিরর এবং ডাইনামিক ফোকাসিং হলো মৌলিক প্রয়োজনীয়তা। একই সাথে, প্রান্ত এবং কেন্দ্রের প্রক্রিয়াকরণে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করার জন্য স্ক্যানিং লেন্সে একটি অবজেক্ট-সাইড টেলিসেন্ট্রিক ডিজাইন ব্যবহার করা প্রয়োজন।