100மிமீ ரூபி ராட்: அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கான துல்லியமான லேசர் ஊடகம்

குறுகிய விளக்கம்:

100மிமீ ரூபி ராட் என்பது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் திட-நிலை லேசர் ஆதாய ஊடகமாகும், இது 694.3 nm இல் அதன் தெளிவான சிவப்பு உமிழ்வு அலைநீளத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. குரோமியம் அயனிகளுடன் (Cr³⁺) டோஸ் செய்யப்பட்ட செயற்கை கொருண்டம் (Al₂O₃) இலிருந்து கட்டமைக்கப்பட்ட இந்த ரூபி ராட் சிறந்த வெப்ப மற்றும் ஒளியியல் நிலைத்தன்மையை வழங்குகிறது, இது பல்வேறு குறைந்த முதல் நடுத்தர ஆற்றல் லேசர் அமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. 100மிமீ நீளத்துடன், ரூபி ராட் ஆற்றல் சேமிப்பு திறன் மற்றும் சிறிய வடிவமைப்பை சமநிலைப்படுத்துகிறது, கல்வி, அறிவியல் மற்றும் சில தொழில்துறை லேசர் சாதனங்களில் நெகிழ்வான ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்துகிறது.

பல தசாப்தங்களாக, ஒளியியல் ஆய்வகங்கள், லேசர் செயல் விளக்கங்கள் மற்றும் துல்லிய சீரமைப்பு அமைப்புகளில் ரூபி ராட் ஒரு அடிப்படை லேசர் கூறுகளாக செயல்பட்டு வருகிறது. 100 மிமீ அளவு பரந்த அளவிலான ரெசனேட்டர் குழிகளுக்கு பொருந்தக்கூடிய ஒரு நிலையான தேர்வைக் குறிக்கிறது. ரூபி ராடின் சிறந்த மேற்பரப்பு மெருகூட்டல், ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் இயந்திர வலிமை ஆகியவை புதிய தொழில்நுட்பங்கள் வெளிவரும்போது கூட அதை நீடித்த மற்றும் நம்பகமான தேர்வாக ஆக்குகின்றன.

எங்களுக்கு மின்னஞ்சல் அனுப்பவும்

அம்சங்கள்

விரிவான வரைபடம்

அறிமுகம்

உற்பத்தி கொள்கை

ரூபி கம்பியின் உற்பத்தி, வெர்னியூயில் சுடர் இணைவு முறை அல்லது சோக்ரால்ஸ்கி இழுத்தல் முறை போன்ற மேம்பட்ட படிக-வளர்ப்பு நுட்பங்களை உள்ளடக்கியது. தொகுப்பின் போது, அலுமினிய ஆக்சைடு ஒரு சீரான ரூபி படிகத்தை உருவாக்க குரோமியம் ஆக்சைட்டின் துல்லியமான செறிவுடன் டோப் செய்யப்படுகிறது. பவுல் வளர்ந்தவுடன், அது நோக்குநிலைப்படுத்தப்பட்டு, துண்டுகளாக்கப்பட்டு, விரும்பிய பரிமாணங்களின் ரூபி கம்பியாக வடிவமைக்கப்படுகிறது - இந்த விஷயத்தில் 100 மிமீ.

பின்னர் ஒவ்வொரு ரூபி கம்பியும் கடுமையான மெருகூட்டல் மற்றும் பூச்சு நடைமுறைகளுக்கு உட்பட்டது. இறுதி முகங்கள் லேசர்-தர தட்டையான தன்மைக்கு (λ/10 அல்லது சிறந்தது) மடிக்கப்பட்டு மெருகூட்டப்படுகின்றன, மேலும் குறிப்பிட்ட லேசர் குழி வடிவமைப்புகளுக்கு ஏற்றவாறு உயர்-பிரதிபலிப்பு (HR) அல்லது எதிர்ப்பு-பிரதிபலிப்பு (AR) மின்கடத்தா அடுக்குகளால் பூசப்படலாம். நிலையான ஆப்டிகல் பம்பிங் மற்றும் குறைந்தபட்ச சிதறல் இழப்பை உறுதி செய்வதற்காக ரூபி கம்பியில் சேர்க்கைகள் மற்றும் கோடுகள் இல்லாமல் இருக்க வேண்டும்.

ரூபி கம்பியில் உள்ள குரோமியம் அயனிகள் பச்சை/நீல நிறமாலை வரம்பில் ஒளியை உறிஞ்சுகின்றன. ஒரு ஃபிளாஷ்லேம்ப் மூலம் பம்ப் செய்யப்படும்போது, அவை அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு உற்சாகமடைகின்றன. அவை அவற்றின் தரை நிலைக்குத் திரும்பும்போது, அவை ஒத்திசைவான சிவப்பு ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகின்றன, தூண்டப்பட்ட உமிழ்வின் சங்கிலி எதிர்வினையைத் தொடங்குகின்றன - இதனால் லேசர் வெளியீடு உருவாகிறது. 100 மிமீ ரூபி கம்பி திறமையான ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் உகந்த ஒளிரும் கால அளவை அடைய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

அளவுரு

சொத்து	மதிப்பு
வேதியியல் சூத்திரம்	Cr³⁺:அல்₂ஓ₃
படிக அமைப்பு	முக்கோணம்
அலகு செல் பரிமாணங்கள் (அறுகோண)	a = 4.785 Åc = 12.99 Å
எக்ஸ்-கதிர் அடர்த்தி	3.98 கி/செ.மீ³
உருகுநிலை	2040°C வெப்பநிலை
வெப்ப விரிவாக்கம் @ 323 K	c-அச்சுக்கு செங்குத்தாக: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c-அச்சுக்கு இணையாக: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹
300 K இல் வெப்ப கடத்துத்திறன்	28 W/m·K
கடினத்தன்மை	மோஸ்: 9, நூப்: 2000 கிலோ/மிமீ²
யங்கின் மாடுலஸ்	345 ஜிபிஏ
குறிப்பிட்ட வெப்பம் @ 291 K	761 ஜெல்/கிகி·கே
வெப்ப அழுத்த எதிர்ப்பு அளவுரு (Rₜ)	34 W/செ.மீ.

தொழிற்சாலைகள் முழுவதும் ரூபி தண்டுகளின் பயன்பாடுகள்

குரோமியம் அயனிகளுடன் கலக்கப்பட்ட செயற்கை ஒற்றை-படிக அலுமினிய ஆக்சைடிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட ரூபி தண்டுகள், அவற்றின் இயற்பியல் கடினத்தன்மை, வேதியியல் நிலைத்தன்மை மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க ஒளியியல் பண்புகள் ஆகியவற்றின் தனித்துவமான கலவைக்காக மிகவும் மதிப்புமிக்கவை. இந்த பண்புகள் ரூபி தண்டுகளை பரந்த அளவிலான தொழில்துறை, அறிவியல் மற்றும் துல்லியமான பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு பிரீமியம் பொருளாக ஆக்குகின்றன. ரூபி தண்டுகள் தொடர்ந்து விதிவிலக்கான மதிப்பை நிரூபிக்கும் முக்கிய துறைகள் கீழே உள்ளன:

1. லேசர் தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஃபோட்டானிக்ஸ்

ரூபி லேசர்களில் ரூபி தண்டுகள் ஆதாய ஊடகமாகச் செயல்படுகின்றன, ஒளியியல் ரீதியாக உந்தித் தள்ளப்படும்போது 694.3 nm இல் சிவப்பு ஒளியை வெளியிடுகின்றன. Nd:YAG மற்றும் ஃபைபர் லேசர்கள் போன்ற நவீன மாற்றுகள் சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தினாலும், ரூபி லேசர்கள் இன்னும் சிறப்புத் துறைகளில் விரும்பப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக:

மருத்துவ தோல் மருத்துவம் (பச்சை குத்துதல் மற்றும் புண் நீக்குதல்)
கல்வி விளக்கக் கருவிகள்
நீண்ட துடிப்பு கால அளவு மற்றும் உயர் கற்றை தரம் தேவைப்படும் ஒளியியல் ஆராய்ச்சி.

ரூபியின் சிறந்த ஒளியியல் தெளிவு மற்றும் ஆற்றல் மாற்றத் திறன், துல்லியமான ஃபோட்டானிக் கட்டுப்பாடு மற்றும் உமிழ்வுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

2. துல்லியப் பொறியியல் மற்றும் அளவியல்

அவற்றின் அதிக கடினத்தன்மை (மோஸ் அளவுகோல் 9) காரணமாக, ரூபி தண்டுகள் தொடர்பு அடிப்படையிலான அளவீட்டு அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்களில் (CMMகள்) ஸ்டைலஸ் குறிப்புகள்
துல்லிய ஆய்வு கருவிகளில் உள்ள ஆய்வுகள்
ஆப்டிகல் மற்றும் மெக்கானிக்கல் அளவீடுகளில் உயர் துல்லிய குறிப்பு புள்ளிகள்

இந்தக் கருவிகள், மாணிக்கத்தின் உருமாற்ற எதிர்ப்பை நம்பியுள்ளன, இது தேய்மானம் இல்லாமல் நிலையான, நீண்டகால அளவீட்டு துல்லியத்தை உறுதி செய்கிறது.

3. கடிகாரம் தயாரித்தல் மற்றும் மைக்ரோ-பேரிங் பயன்பாடுகள்

உயர்நிலை கடிகார அளவியலில், ரூபி தண்டுகள் நகை தாங்கு உருளைகளாக பதப்படுத்தப்படுகின்றன - இயந்திர கடிகார இயக்கங்களில் உராய்வு மற்றும் தேய்மானத்தைக் குறைக்கும் சிறிய கூறுகள். அவற்றின் குறைந்த உராய்வு குணகம் மற்றும் உயர்ந்த கடினத்தன்மை இதற்கு பங்களிக்கின்றன:

கியர் ரயில்களின் சீரான செயல்பாடு
உட்புற கடிகார பாகங்களின் நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம்
மேம்படுத்தப்பட்ட நேரக்கட்டுப்பாடு நிலைத்தன்மை

கடிகாரங்களைத் தவிர, மிகக் குறைந்த உராய்வு மற்றும் நம்பகத்தன்மை தேவைப்படும் மைக்ரோ-மோட்டார்கள், ஓட்ட உணரிகள் மற்றும் கைரோஸ்கோப்களிலும் ரூபி தண்டுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

4. விண்வெளி மற்றும் வெற்றிட அமைப்புகள்

விண்வெளி, செயற்கைக்கோள் மற்றும் உயர்-வெற்றிட சூழல்களில், ரூபி தண்டுகள் இடைவெளிகள், ஆதரவு ஊசிகள் மற்றும் ஒளியியல் வழிகாட்டிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் முக்கிய நன்மைகள் பின்வருமாறு:

வேதியியல் ரீதியாக ஆக்கிரமிப்பு அமைப்புகளில் எதிர்வினை இல்லாத நடத்தை
சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் பரிமாண நிலைத்தன்மை
மின்காந்த உணர்திறன் சாதனங்களுக்கு பூஜ்ஜிய காந்த குறுக்கீடு

இந்த அம்சங்கள் ரூபி தண்டுகள் கதிர்வீச்சு வெளிப்பாடு, விரைவான வெப்பநிலை மாற்றங்கள் மற்றும் வெற்றிட அழுத்தம் உள்ளிட்ட தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் குறைபாடற்ற முறையில் செயல்பட அனுமதிக்கின்றன.

5. பகுப்பாய்வு மற்றும் மருத்துவ சாதனங்கள்

உயிரி இணக்கத்தன்மை மற்றும் வேதியியல் மந்தநிலை ஆகியவை முக்கியமானதாக இருக்கும் இடங்களில், அதிநவீன கருவிமயமாக்கலில் ரூபி தண்டுகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

நிறமாலையியல் மற்றும் நோயறிதலில் நீலக்கல் முனை கொண்ட ஆய்வுகள்
பகுப்பாய்விகளில் துல்லிய முனைகள் அல்லது ஓட்ட-கட்டுப்பாட்டு கூறுகள்
ஆய்வக ஆட்டோமேஷன் உபகரணங்களில் அதிக ஆயுள் கொண்ட தண்டுகள்

அவற்றின் சுத்தமான, நிலையான மேற்பரப்பு மற்றும் அரிப்புக்கு எதிர்ப்பு ஆகியவை உயிரியல் மாதிரிகள் அல்லது வினைத்திறன் மிக்க திரவங்களுடன் தொடர்பு கொள்ள ஏற்றதாக அமைகின்றன.

6. ஆடம்பர பொருட்கள் மற்றும் செயல்பாட்டு வடிவமைப்பு

தூய செயல்பாட்டுக்கு அப்பால், ரூபி தண்டுகள் எப்போதாவது ஆடம்பர பேனாக்கள், திசைகாட்டிகள், நகைத் துண்டுகள் மற்றும் ஆப்டிகல் ஸ்கோப்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன - அவை கட்டமைப்பு மற்றும் அலங்கார கூறுகளாகவும் செயல்படுகின்றன. அவற்றின் அடர் சிவப்பு நிறம் மற்றும் பளபளப்பான மேற்பரப்புகள் இதற்கு பங்களிக்கின்றன: