115 мм Ruby Rod: Өркүндөтүлгөн импульстук лазер системалары үчүн узартылган узундуктагы кристалл
Толук диаграмма


Обзор
115 мм рубин таякчасы - бул импульстуу катуу абалдагы лазер системалары үчүн иштелип чыккан жогорку натыйжалуу, узундуктагы лазердик кристалл. Синтетикалык рубинден жасалган — хром иондору (Cr³⁺) менен куюлган алюминий оксидинин матрицасы (Al₂O₃) — рубин таякчасы ырааттуу аткарууну, мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүктү жана 694,3 нмде ишенимдүү эмиссияны сунуштайт. Стандарттык моделдерге салыштырмалуу 115 мм рубин таякчасынын узундугу көбөйүп, импульс үчүн энергияны көбүрөөк сактоого жана лазердин жалпы эффективдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берет.
Айкындыгы, катуулугу жана спектралдык касиеттери менен белгилүү болгон рубин таякчасы илимий, өнөр жай жана билим берүү тармактарында баалуу лазердик материал бойдон калууда. 115 мм узундук насостоо учурунда оптикалык сиңирүүнү жакшыртат, бул жаркыраган жана күчтүү кызыл лазердин чыгышына айлантат. Өркүндөтүлгөн лабораториялык орнотууларда же OEM тутумдарында болобу, рубин таякчасы башкарылуучу, жогорку интенсивдүүлүктөгү чыгаруу үчүн ишенимдүү ластикалык каражат болуп саналат.
Даярдоо жана кристаллдык инженерия
Рубин таякчасын түзүү Czochralski ыкмасын колдонуу менен көзөмөлдөнүүчү монокристаллдык өсүштү камтыйт. Бул ыкмада сапфирдин урук кристалы жогорку тазалыктагы алюминий кычкылынын жана хром оксидинин эриген аралашмасына малып алынат. Була акырындап тартылып, кемчиликсиз, оптикалык жактан бирдей рубин куймасын пайда кылуу үчүн айлантат. Андан кийин рубин таякчасы алынып, 115 мм узундукка чейин формага келтирилет жана оптикалык системанын талаптарынын негизинде так өлчөмдөргө кесилет.
Ар бир рубин таякчасы цилиндрдик бетинде жана акыркы бетинде кылдат жылмалоодон өтөт. Бул беттер лазердик деңгээлдеги тегиздикке чейин даяр жана адатта диэлектрдик каптоолорду алышат. Рубин таякчасынын бир учуна жогорку чагылтуу (HR) каптоо колдонулат, ал эми экинчиси системанын дизайнына жараша жарым-жартылай өткөргүч чыгаруу кошкучтары (OC) же античагыл (AR) каптоо менен иштетилет. Бул каптамалар ички фотонду максималдуу чагылдыруу жана энергия жоготууларын азайтуу үчүн абдан маанилүү.
Рубин таякчасындагы хром иондору, өзгөчө спектрдин көк-жашыл бөлүгүндө насостук жарыкты сиңирип алат. Бул иондор толкундангандан кийин метастабилдүү энергия деңгээлине өтөт. Стимулданган эмиссиядан кийин рубин таякчасы когеренттүү кызыл лазер нурун чыгарат. 115 мм рубин таякчасынын узун геометриясы импульстарды топтоо жана күчөтүү системаларында маанилүү болгон фотон алуу үчүн узун жолдун узундугун сунуштайт.
Негизги колдонмолор
Өзгөчө катуулугу, жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана оптикалык тунуктугу менен белгилүү болгон рубин таякчалары жогорку тактыктагы өнөр жай жана илимий колдонмолордо кеңири колдонулат. Негизинен бир кристаллдуу алюминий оксидинен (Al₂O₃) аз өлчөмдө хром (Cr³⁺) кошулган рубин таякчалары мыкты механикалык күчтү уникалдуу оптикалык касиеттери менен айкалыштырат жана аларды ар кандай алдыңкы технологияларда алмаштырылгыс кылат.
1.Лазердик технология
Рубин таякчаларынын эң маанилүү колдонулушунун бири бул катуу абалдагы лазерлерде. Рубин лазерлери, биринчилерден болуп иштелип чыккан лазерлер, синтетикалык рубин кристаллдарын пайда кылуучу каражат катары колдонушат. Оптикалык сордурганда (адатта жаркыраган лампаларды колдонуу) бул таякчалар 694,3 нм толкун узундугунда когеренттүү кызыл жарык чыгарышат. Жаңы лазердик материалдарга карабастан, рубин лазерлери дагы эле голографияда, дерматологияда (татуировканы кетирүү үчүн) жана илимий эксперименттерде импульстун узактыгы жана туруктуу чыгышы маанилүү болгон колдонмолордо колдонулат.
2.Оптикалык аспаптар
Жарыктын эң сонун өткөрүлүшүнө жана тырмалууга туруктуулугуна байланыштуу, рубин таякчалары көбүнчө так оптикалык аспаптарда колдонулат. Алардын туруктуулугу катаал шарттарда узак иштөөнү камсыз кылат. Бул таякчалар нур бөлгүчтөрдүн, оптикалык изоляторлордун жана жогорку тактыктагы фотоникалык түзүлүштөрдүн компоненттери катары кызмат кыла алат.
3.Жогорку эскирүүчү компоненттер
Механикалык жана метрология системаларында рубин таякчалары эскирүүгө туруктуу элементтер катары колдонулат. Алар, адатта, ырааттуу аткаруу жана өлчөмдүү туруктуулук талап кылынган саат подшипниктерде, так өлчөөчү приборлордо жана чыгым өлчөөчү приборлордо кездешет. Рубиндин жогорку катуулугу (Мохс шкаласы боюнча 9) ага бузулбастан узак мөөнөттүү сүрүлүүгө жана басымга туруштук берүүгө мүмкүндүк берет.
4.Медициналык жана аналитикалык жабдуулар
Рубин таякчалары кээде атайын медициналык аппараттарда жана аналитикалык аспаптарда колдонулат. Алардын био шайкештиги жана инерттүү мүнөзү аларды сезгич ткандар же химиялык заттар менен байланышууга ылайыктуу кылат. Лабораториялык орнотууларда рубин таякчаларын жогорку өндүрүмдүүлүктөгү өлчөөчү зонддордон жана сезгич системалардан тапса болот.
5.Илимий изилдөө
Физика жана материал таануу илиминде рубин таякчалары приборлорду калибрлөө, оптикалык касиеттерди изилдөө же алмаз анвил клеткаларында басымдын көрсөткүчү катары колдонулат. Белгилүү шарттарда алардын флуоресценциясы изилдөөчүлөргө ар кандай чөйрөлөрдөгү стрессти жана температураны бөлүштүрүүгө жардам берет.
Жыйынтыктап айтканда, рубин таякчалары тактык, бышыктык жана оптикалык көрсөткүчтөр эң маанилүү болгон тармактарда маанилүү материал болуп кала берет. Материалдык илимдеги жетишкендиктер менен, рубин таякчаларынын жаңы колдонулушу тынымсыз изилденип, келечектеги технологияларда алардын актуалдуулугун камсыз кылууда.
Негизги спецификация
Менчик | Нарк |
---|---|
Химиялык формула | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Кристалл системасы | Trigonal |
Бирдик клетканын өлчөмдөрү (алты бурчтуу) | a = 4,785 Åc = 12,99 Å |
Рентген нурларынын тыгыздыгы | 3,98 г/см³ |
Эрүү чекити | 2040°C |
Термикалык кеңейүү @ 323 К | c огуна перпендикуляр: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c огуна параллел: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Жылуулук өткөргүчтүк @ 300 К | 28 Вт/м·К |
Катуулугу | Mohs: 9, Knoop: 2000 кг/мм² |
Жаш модулу | 345 GPa |
Салыштырмалуу жылуулук @ 291 К | 761 Дж/кг·К |
Жылуулук стресске каршылык параметри (Rₜ) | 34 Вт/см |
Көп берилүүчү суроолор (FAQ)
Q1: Эмне үчүн кыска таякчага караганда 115 мм рубин таякчасын тандоо керек?
Узунураак рубин таякчасы энергияны сактоо үчүн көбүрөөк көлөмдү жана өз ара аракеттенүүнүн узундугун камсыздайт, натыйжада көбүрөөк пайда алып, энергияны жакшы өткөрөт.
Q2: Ruby таяк Q-которуштуруу үчүн ылайыктуу болуп саналат?
Ооба. Рубин таякчасы пассивдүү же активдүү Q-которуштуруу системалары менен жакшы иштейт жана туура тегизделгенде күчтүү импульстук натыйжаларды чыгарат.
Q3: Рубин таякчасы кандай температура диапазонуна чыдай алат?
Рубин таякчасы бир нече жүз градус Цельсийге чейин термикалык жактан туруктуу. Бирок, лазердик операция учурунда жылуулукту башкаруу системалары сунушталат.
Q4: Каптамалар рубин таякчасынын иштешине кандай таасир этет?
Жогорку сапаттагы жабуулар чагылдыруучу жоготууларды азайтуу менен лазердин эффективдүүлүгүн жакшыртат. Туура эмес каптоо зыянга же пайданын азайышына алып келиши мүмкүн.
Q5: 115 мм рубин таякчасы кыска таяктарга караганда оорбу же мортпу?
Бир аз оор болсо да, рубин таякчасы мыкты механикалык бүтүндүгүн сактайт. Катуулугу боюнча алмаздан кийинки экинчи орунда турат жана чийилүүгө же термикалык соккуга жакшы туруштук берет.
Q6: Кандай насос булактары рубин таякча менен жакшы иштейт?
Салттуу түрдө ксенондук лампалар колдонулат. Көбүрөөк заманбап системалар жогорку кубаттуулуктагы диоддорду же диод менен сордурулган жыштыгы эки эселенген жашыл лазерлерди колдонушу мүмкүн.
Q7: Рубин таякчасын кантип сактоо же сактоо керек?
Рубин таякчасын чаңсыз, антистатикалык чөйрөдө сактаңыз. Капталган беттерди түздөн-түз кармабаңыз жана тазалоо үчүн абразивдүү эмес чүпүрөктөрдү же линзаларды колдонуңуз.
Q8: Рубин таякчасын заманбап резонаторлордун конструкцияларына кошууга болобу?
Абсолюттук. Рубин таякчасы, анын тарыхый тамырларына карабастан, дагы эле кеңири изилдөө жана коммерциялык оптикалык боштуктарга интеграцияланган.
Q9: 115 мм рубин таякчасынын өмүрү кандай?
Туура эксплуатациялоо жана тейлөө менен, рубин таякчасы миңдеген сааттар бою иштеши бузулбастан ишенимдүү иштей алат.
Q10: Рубин таякчасы оптикалык зыянга туруштук береби?
Ооба, бирок жабындардын зыян чегинен ашпоо маанилүү. Туура тегиздөө жана жылуулук жөнгө салуу аткарууну сактап, жаракалардын алдын алат.