আপনি কি ন্যানোসেকেন্ড লেজার, পিকোসেকেন্ড লেজার এবং ফেমটোসেকেন্ড লেজারের মধ্যে পার্থক্য বলতে পারেন?

প্রথমে, চলুন জেনে নেওয়া যাক এই 'সেকেন্ড' বলতে কী বোঝানো হচ্ছে।

১ ন্যানোসেকেন্ড = ১০^-9 দ্বিতীয়

১ পিকোসেকেন্ড = ১০^-12 দ্বিতীয়

১ ফেমটোসেকেন্ড = ১০^-15 দ্বিতীয়

সুতরাং, ন্যানোসেকেন্ড লেজার, পিকোসেকেন্ড লেজার এবং ফেমটোসেকেন্ড লেজারের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হলো তাদের সময়কাল।

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের অর্থ

অনেক আগে, মানুষ মাইক্রোমেশিনিং করার জন্য লেজার ব্যবহার করার চেষ্টা করেছিল। তবে, প্রচলিত লেজারের পালস প্রস্থ দীর্ঘ এবং লেজারের তীব্রতা কম হওয়ায়, প্রক্রিয়াজাত করার উপাদানগুলো সহজেই গলে যায় এবং বাষ্পীভূত হতে থাকে। যদিও লেজার রশ্মিকে খুব ছোট লেজার স্পটে কেন্দ্রীভূত করা যায়, তবুও উপাদানগুলোর উপর এর তাপীয় প্রভাব বেশ বড় থাকে, যা প্রক্রিয়াজাতকরণের নির্ভুলতাকে সীমিত করে। শুধুমাত্র এই তাপীয় প্রভাব কমিয়েই প্রক্রিয়াজাতকরণের মান উন্নত করা সম্ভব।

কিন্তু যখন আল্ট্রাফাস্ট লেজার কোনো পদার্থের উপর কাজ করে, তখন প্রক্রিয়াকরণের ফলাফলে একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন আসে। পালস শক্তি নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পাওয়ায়, এর উচ্চ শক্তি ঘনত্ব বাইরের ইলেকট্রনিক্সকে অ্যাবলেট করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী হয়ে ওঠে। যেহেতু আল্ট্রাফাস্ট লেজার এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বেশ স্বল্পস্থায়ী, তাই আয়নটি পার্শ্ববর্তী পদার্থে শক্তি সঞ্চারিত করার আগেই পদার্থের পৃষ্ঠে অ্যাবলেট হয়ে যায়, ফলে পার্শ্ববর্তী পদার্থে কোনো তাপীয় প্রভাব সৃষ্টি হয় না। এই কারণে, আল্ট্রাফাস্ট লেজার প্রক্রিয়াকরণকে কোল্ড প্রসেসিং নামেও অভিহিত করা হয়।

শিল্প উৎপাদনে আল্ট্রাফাস্ট লেজারের বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগ রয়েছে। নিচে তার কয়েকটি উল্লেখ করা হলো:

১. গর্ত খনন

সার্কিট বোর্ডের নকশায়, উন্নত তাপ পরিবাহিতা অর্জনের জন্য প্রচলিত প্লাস্টিকের ভিত্তির পরিবর্তে সিরামিকের ভিত্তি ব্যবহার শুরু হয়েছে। ইলেকট্রনিক উপাদান সংযোগ করার জন্য বোর্ডে হাজার হাজার মাইক্রোমিটার (μm) আকারের ছোট ছোট ছিদ্র করতে হয়। তাই, ছিদ্র করার সময় তাপের প্রভাব থেকে ভিত্তিকে সুরক্ষিত রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। আর এর জন্য আদর্শ যন্ত্র হলো পিকোসেকেন্ড লেজার।

পিকোসেকেন্ড লেজার আঘাতমূলক বোরিং পদ্ধতিতে ছিদ্র করে এবং ছিদ্রের সমরূপতা বজায় রাখে। সার্কিট বোর্ড ছাড়াও, পিকোসেকেন্ড লেজার প্লাস্টিকের পাতলা ফিল্ম, সেমিকন্ডাক্টর, ধাতব ফিল্ম এবং স্যাফায়ারের উপর উচ্চ মানের ছিদ্র করার জন্য ব্যবহারযোগ্য।

২. লিখন ও কর্তন

লেজার পালসের উপর ক্রমাগত স্ক্যান করে একটি রেখা তৈরি করা যায়। এর জন্য প্রচুর পরিমাণে স্ক্যান করার প্রয়োজন হয়, যাতে রেখাটি সিরামিকের গভীরে প্রবেশ করে উপাদানটির পুরুত্বের ১/৬ অংশ পর্যন্ত পৌঁছায়। তারপর এই রেখাগুলো বরাবর সিরামিকের ভিত্তি থেকে প্রতিটি স্বতন্ত্র মডিউলকে আলাদা করা হয়। এই ধরনের পৃথকীকরণকে স্ক্রাইবিং বলা হয়।

পৃথকীকরণের আরেকটি পদ্ধতি হলো পালস লেজার অ্যাবলেশন কাটিং। এতে উপাদানটিকে সম্পূর্ণভাবে কেটে না যাওয়া পর্যন্ত অ্যাবলেট করতে হয়।

উপরোক্ত স্ক্রাইবিং এবং কাটিংয়ের জন্য পিকোসেকেন্ড লেজার এবং ন্যানোসেকেন্ড লেজার হলো আদর্শ বিকল্প।

৩. আবরণ অপসারণ

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের আরেকটি মাইক্রোমেশিনিং প্রয়োগ হলো কোটিং অপসারণ। এর অর্থ হলো ভিত্তি উপাদানগুলোর কোনো ক্ষতি না করে বা সামান্য ক্ষতি করে নির্ভুলভাবে কোটিং অপসারণ করা। এই অ্যাবলেশন কয়েক মাইক্রোমিটার চওড়া রেখার মতো হতে পারে অথবা কয়েক বর্গ সেন্টিমিটারের মতো বড় আকারেরও হতে পারে। যেহেতু কোটিং-এর প্রস্থ অ্যাবলেশনের প্রস্থের চেয়ে অনেক ছোট, তাই তাপ পাশে স্থানান্তরিত হয় না। এই কারণে ন্যানোসেকেন্ড লেজার খুবই উপযুক্ত।

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের ব্যাপক সম্ভাবনা এবং উজ্জ্বল ভবিষ্যৎ রয়েছে। এর বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে রয়েছে কোনো পোস্ট-প্রসেসিংয়ের প্রয়োজন না থাকা, সহজে ইন্টিগ্রেশন, উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা, কম উপাদান খরচ এবং কম পরিবেশ দূষণ। এটি অটোমোবাইল, ইলেকট্রনিক্স, অ্যাপ্লায়েন্স, যন্ত্রপাতি উৎপাদন ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। দীর্ঘমেয়াদে আল্ট্রাফাস্ট লেজারকে নির্ভুলভাবে চালু রাখতে এর তাপমাত্রা ভালোভাবে বজায় রাখা আবশ্যক। S&A Teyu CWUP সিরিজের পোর্টেবল ওয়াটার চিলারগুলো ৩০ ওয়াট পর্যন্ত আল্ট্রাফাস্ট লেজার শীতল করার জন্য খুবই আদর্শ। এই লেজার চিলার ইউনিটগুলোতে ±০.১℃-এর অত্যন্ত উচ্চ নির্ভুলতা রয়েছে এবং এটি Modbus 485 কমিউনিকেশন ফাংশন সমর্থন করে। সঠিকভাবে ডিজাইন করা পাইপলাইনের মাধ্যমে বুদবুদ তৈরির সম্ভাবনা অত্যন্ত কমে যায়, যা আল্ট্রাফাস্ট লেজারের উপর প্রভাব হ্রাস করে।