100 мм рубин таяқшасы: ғылыми және өнеркәсіптік қолданбаларға арналған дәл лазерлік орта

100 мм рубин таяқшасы: ғылыми және өнеркәсіптік қолданбаларға арналған дәл лазер ортасы Таңдаулы кескін

Қысқаша сипаттама:

100 мм рубин таяқшасы - 694,3 нм-дегі жарқын қызыл сәулелену толқын ұзындығымен сипатталатын кеңінен қолданылатын қатты күйдегі лазерлік күшейткіш орта. Хром иондары (Cr³⁺) қосылған синтетикалық корундтан (Al₂O₃) жасалған бұл рубин таяқшасы тамаша термиялық және оптикалық тұрақтылықты ұсынады, бұл оны әртүрлі төмен және орташа энергиялы лазерлік жүйелер үшін өте қолайлы етеді. Ұзындығы 100 мм, рубин таяқшасы энергияны сақтау сыйымдылығы мен ықшам дизайнды теңестіреді, бұл білім беру, ғылыми және кейбір өнеркәсіптік лазерлік құрылғыларға икемді біріктіруге мүмкіндік береді.

Ондаған жылдар бойы рубин таяқшасы оптика зертханаларында, лазерлік демонстрацияларда және дәлдікпен туралау жүйелерінде негізгі лазерлік компонент ретінде қызмет етті. 100 мм өлшем резонатор қуыстарының кең ауқымына сәйкес келетін стандартты таңдауды білдіреді. Рубин таяқшасының тамаша бетін жылтыратуы, оптикалық мөлдірлігі және механикалық беріктігі оны жаңа технологиялар пайда болған кезде де тұрақты және сенімді таңдау жасайды.

Бізге электрондық поштаны жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Егжей-тегжейлі диаграмма

Кіріспе

Өндірістік принцип

Рубин таяқшасының өндірісі кристалды өсірудің алдыңғы қатарлы әдістерін қамтиды, мысалы, Вернейльдің жалынмен біріктіру әдісі немесе Чохральски тарту әдісі. Синтез кезінде алюминий оксиді біркелкі рубин кристалын жасау үшін хром оксидінің дәл концентрациясымен легирленеді. Боул өсіргеннен кейін, ол бағытталады, кесіледі және қалаған өлшемдегі рубин таяқшасына айналады - бұл жағдайда 100 мм.

Әр рубин таяқшасы содан кейін қатаң жылтырату және жабу процедураларына жатады. Соңғы беттер лазер деңгейіндегі тегістікке (λ/10 немесе жақсырақ) тегістеледі және жылтыратылады және арнайы лазер қуысының конструкцияларына сәйкес келуі үшін жоғары шағылысу (HR) немесе шағылысуға қарсы (AR) диэлектрлік қабаттармен қапталуы мүмкін. Тұрақты оптикалық айдауды және шашыраудың минималды жоғалуын қамтамасыз ету үшін рубин таяқшасы қосындылар мен жолақтардан таза болуы керек.

Рубин таяқшасындағы хром иондары жасыл/көк спектрлік диапазондағы жарықты сіңіреді. Жарық шамымен айдалған кезде олар жоғары энергия күйіне көтеріледі. Олар өздерінің негізгі күйіне оралған кезде когерентті қызыл фотондарды шығарады, ынталандырылған сәулеленудің тізбекті реакциясын бастайды, осылайша лазерлік нәтиже шығарады. 100 мм рубин таяқшасы тиімді энергияны сақтауға және флуоресценцияның оңтайлы ұзақтығына қол жеткізу үшін жасалған.

Параметр

Меншік	Мән
Химиялық формула	Cr³⁺:Al₂O₃
Кристалл жүйесі	Тригональ
Бірлік ұяшық өлшемдері (алты қырлы)	a = 4,785 Åc = 12,99 Å
Рентген сәулелерінің тығыздығы	3,98 г/см³
Балқу нүктесі	2040°C
Термиялық кеңею @ 323 К	c осіне перпендикуляр: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c осіне параллель: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Жылу өткізгіштік @ 300 К	28 Вт/м·К
Қаттылық	Mohs: 9, Knoop: 2000 кг/мм²
Янг модулі	345 ГПа
Меншікті жылу @ 291 К	761 Дж/кг·К
Термиялық кернеуге төзімділік параметрі (Rₜ)	34 Вт/см

Рубин шыбықтарын салалар бойынша қолдану

Хром иондары қосылған синтетикалық монокристалды алюминий оксидінен жасалған рубин таяқшалары физикалық қаттылықтың, химиялық тұрақтылықтың және керемет оптикалық қасиеттердің бірегей үйлесімі үшін жоғары бағаланады. Бұл сипаттамалар рубин таяқшаларын өнеркәсіптік, ғылыми және нақты қолданбалардың кең ауқымы үшін премиум материал етеді. Төменде рубин таяқшалары ерекше құндылықты көрсетуді жалғастыратын негізгі секторлар берілген:

1. Лазерлік технология және фотоника

Рубин таяқшалары лағыл лазерлердегі күшейту ортасы ретінде қызмет етеді, оптикалық айдау кезінде 694,3 нм қызыл жарық шығарады. Nd: YAG және талшықты лазерлер сияқты заманауи баламалар нарықта басым болғанымен, рубин лазерлері әлі де мамандандырылған салаларда артықшылық береді, мысалы:

Медициналық дерматология (татуировка және жараларды жою)
Оқытудың демонстрациялық құралдары
Ұзақ импульс ұзақтығын және жоғары сәуле сапасын қажет ететін оптикалық зерттеу

Рубиннің тамаша оптикалық анықтығы және энергияны түрлендіру тиімділігі оны дәл фотонды бақылау және сәуле шығару үшін тамаша етеді.

2. Дәлдік инженерия және метрология

Жоғары қаттылығының арқасында (Mohs шкаласы 9) рубин таяқшалары контактілі өлшеу жүйелерінде кеңінен қолданылады, соның ішінде:

Координаталарды өлшейтін машиналардағы (CMMs) қалам ұштары
Дәл тексеру құралдарындағы зондтар
Оптикалық және механикалық өлшеуіштердегі жоғары дәлдіктегі анықтамалық нүктелер

Бұл құралдар рубиннің деформацияға төзімділігіне сүйенеді, бұл тозусыз тұрақты, ұзақ мерзімді өлшеу дәлдігін қамтамасыз етеді.

3. Сағат жасау және шағын подшипниктер қолданбалары

Жоғары деңгейлі хорологияда рубин таяқшалары зергерлік мойынтіректерге өңделеді - механикалық сағат қозғалыстарында үйкеліс пен тозуды азайтатын кішкентай компоненттер. Олардың төмен үйкеліс коэффициенті және жоғары қаттылығы мыналарға ықпал етеді:

Редукторлардың бірқалыпты жұмысы
Ішкі сағат бөліктерінің қызмет ету мерзімі ұзартылды
Уақытты бақылау тұрақтылығы жақсарды

Сағаттардан басқа, рубин таяқшалары микромоторларда, ағын датчиктерінде және ультра төмен үйкеліс пен сенімділік қажет болатын гироскоптарда да қолданылады.

4. Аэроғарыштық және вакуумдық жүйелер

Аэроғарыштық, спутниктік және жоғары вакуумды орталарда рубин таяқшалары аралық, тірек түйреуіштер және оптикалық бағыттағыштар ретінде пайдаланылады. Олардың негізгі артықшылықтары мыналарды қамтиды:

Химиялық агрессивті ортадағы реактивті емес мінез-құлық
Тамаша термиялық төзімділік және өлшемдік тұрақтылық
Электромагниттік-сезімтал құрылғылар үшін нөлдік магниттік кедергі

Бұл мүмкіндіктер рубин таяқшаларына радиация әсерін, температураның жылдам ауысуын және вакуумдық кернеуді қоса алғанда, экстремалды жағдайларда мінсіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

5. Аналитикалық және медициналық құрылғылар

Рубин таяқшалары күрделі аспаптарда маңызды рөл атқарады, әсіресе биоүйлесімділік пен химиялық инерттілік маңызды болған жағдайда. Қолданбаларға мыналар кіреді:

Спектроскопия мен диагностикадағы сапфир ұшты зондтар
Дәл саптамалар немесе анализаторлардағы ағынды басқару компоненттері
Зертханалық автоматтандыру жабдықтарындағы төзімділігі жоғары штангалар

Олардың таза, тұрақты беті және коррозияға төзімділігі оларды биологиялық үлгілермен немесе реактивті сұйықтықтармен жанасу үшін өте қолайлы етеді.

6. Люкс өнімдері және функционалды дизайн

Таза функционалдылықтан басқа, рубин таяқшалары кейде сәнді қаламдарға, компастарға, зергерлік бұйымдарға және оптикалық шеңберлерге біріктіріліп, құрылымдық және сәндік элементтер ретінде қызмет етеді. Олардың қою қызыл түсі мен жылтыратылған беттері мыналарға ықпал етеді: