100 mm Ruby Rod: Elmi və Sənaye Tətbiqləri üçün Həssas Lazer Ortası
Ətraflı Diaqram


Giriş
100 mm-lik yaqut çubuq 694,3 nm-də parlaq qırmızı emissiya dalğa uzunluğu ilə xarakterizə olunan, geniş istifadə olunan bərk vəziyyətdə lazer qazanma mühitidir. Xrom ionları (Cr³⁺) ilə qatlanmış sintetik korunddan (Al₂O₃) hazırlanmış bu yaqut çubuq əla istilik və optik sabitlik təklif edir və onu müxtəlif aşağı və orta enerjili lazer sistemləri üçün ideal edir. Uzunluğu 100 mm olan yaqut çubuq enerji saxlama qabiliyyətini və yığcam dizaynı balanslaşdırır, təhsil, elm və bəzi sənaye lazer cihazlarına çevik inteqrasiya etməyə imkan verir.
Onilliklər ərzində yaqut çubuq optika laboratoriyalarında, lazer nümayişlərində və dəqiq hizalama sistemlərində əsas lazer komponenti kimi xidmət etmişdir. 100 mm ölçüsü geniş rezonator boşluqlarına uyğun standart seçimi təmsil edir. Yaqut çubuqunun mükəmməl səthi cilalanması, optik şəffaflığı və mexaniki gücü onu daha yeni texnologiyalar ortaya çıxdıqda belə davamlı və etibarlı seçim edir.
İstehsal prinsipi
Yaqut çubuqunun istehsalı Verneuil alov qaynaşma üsulu və ya Czochralski çəkmə üsulu kimi qabaqcıl kristal yetişdirmə üsullarını əhatə edir. Sintez zamanı alüminium oksidi vahid yaqut kristalı yaratmaq üçün dəqiq bir xrom oksidi konsentrasiyası ilə aşqarlanır. Boule böyüdükdən sonra istiqamətləndirilir, dilimlənir və istədiyiniz ölçülərdə yaqut çubuq şəklində hazırlanır - bu halda 100 mm.
Sonra hər bir yaqut çubuq ciddi cilalama və örtük prosedurlarına məruz qalır. Son üzlər lazer dərəcəli düzlüyə (λ/10 və ya daha yaxşı) cilalanmış və cilalanmışdır və xüsusi lazer boşluğu dizaynlarına uyğun olaraq yüksək əks etdirən (HR) və ya əks etdirici (AR) dielektrik təbəqələrlə örtülə bilər. Ardıcıl optik nasos və minimal səpilmə itkisini təmin etmək üçün yaqut çubuq daxilolmalardan və zolaqlardan azad olmalıdır.
Yaqut çubuğundakı xrom ionları yaşıl/mavi spektral diapazonda işığı udur. Bir fənər tərəfindən vurulduqda, daha yüksək enerji vəziyyətinə həyəcanlanırlar. Onlar əsas vəziyyətinə qayıtdıqda, onlar əlaqələndirilmiş qırmızı fotonlar buraxaraq, stimullaşdırılmış emissiyanın zəncirvari reaksiyasına başlayırlar və bununla da lazer çıxışı yaranır. 100 mm-lik yaqut çubuq səmərəli enerji saxlama və optimal flüoresan müddətinə nail olmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Parametr
Əmlak | Dəyər |
Kimyəvi Formula | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Kristal sistemi | Triqonal |
Vahid Hüceyrə Ölçüləri (Altıbucaqlı) | a = 4,785 Åc = 12,99 Å |
X-şüalarının sıxlığı | 3,98 q/sm³ |
Ərimə nöqtəsi | 2040°C |
Termal Genişlənmə @ 323 K | c oxuna perpendikulyar: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c oxuna paralel: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
İstilik keçiriciliyi @ 300 K | 28 Vt/m·K |
Sərtlik | Mohs: 9, Knoop: 2000 kq/mm² |
Gəncin Modulu | 345 GPa |
Xüsusi istilik @ 291 K | 761 J/kq·K |
Termal Stress Müqaviməti Parametri (Rₜ) | 34 Vt/sm |
Yaqut Çubuqlarının Sənayedə Tətbiqləri
Xrom ionları ilə qatlanmış sintetik monokristal alüminium oksidindən hazırlanmış yaqut çubuqlar fiziki sərtliyin, kimyəvi sabitliyin və heyrətamiz optik xüsusiyyətlərin unikal birləşməsinə görə yüksək qiymətləndirilir. Bu xüsusiyyətlər yaqut çubuqları geniş sənaye, elmi və dəqiq tətbiqlər üçün premium material halına gətirir. Aşağıda yaqut çubuqların müstəsna dəyər nümayiş etdirməyə davam etdiyi əsas sektorlar verilmişdir:
1. Lazer Texnologiyası və Fotonika
Yaqut çubuqları yaqut lazerlərində qazanc mühiti kimi xidmət edir, optik olaraq pompalandıqda 694,3 nm-də qırmızı işıq saçır. Nd:YAG və fiber lazerlər kimi müasir alternativlər bazarda üstünlük təşkil etsə də, yaqut lazerlərə hələ də ixtisaslaşdırılmış sahələrdə üstünlük verilir:
-
Tibbi dermatologiya (tatu və lezyonların çıxarılması)
-
Tədris nümayişi vasitələri
-
Uzun impuls müddətləri və yüksək şüa keyfiyyəti tələb edən optik tədqiqat
Yaqutun əla optik aydınlığı və enerjiyə çevrilmə səmərəliliyi onu dəqiq fotonik nəzarət və emissiya üçün ideal hala gətirir.
2. Dəqiq mühəndislik və metrologiya
Yüksək sərtlikləri (Mohs miqyası 9) sayəsində yaqut çubuqlar kontakt əsaslı ölçmə sistemlərində geniş istifadə olunur, o cümlədən:
-
Koordinat ölçmə maşınlarında (CMM) stilus ipuçları
-
Dəqiq yoxlama alətlərindəki zondlar
-
Optik və mexaniki ölçü cihazlarında yüksək dəqiqlikli istinad nöqtələri
Bu alətlər yaqutun deformasiyaya qarşı müqavimətinə əsaslanır, aşınma olmadan ardıcıl, uzunmüddətli ölçmə dəqiqliyini təmin edir.
3. Saatqayırma və Mikro-rulman Tətbiqləri
Yüksək səviyyəli horologiyada yaqut çubuqlar zərgərlik rulmanlarına - mexaniki saat hərəkətlərində sürtünmə və aşınmanı azaldan kiçik komponentlərə çevrilir. Onların aşağı sürtünmə əmsalı və üstün sərtliyi aşağıdakılara kömək edir:
-
Ötürücü qatarların rəvan işləməsi
-
Daxili saat hissələrinin ömrünün uzadılması
-
Təkmilləşdirilmiş vaxt tutma sabitliyi
Saatlardan başqa, yaqut çubuqlar da ultra aşağı sürtünmə və etibarlılığın tələb olunduğu mikromotorlarda, axın sensorlarında və giroskoplarda istifadə olunur.
4. Aerokosmik və Vakuum Sistemləri
Aerokosmik, peyk və yüksək vakuumlu mühitlərdə yaqut çubuqlar boşluqlar, dəstək sancaqları və optik bələdçilər kimi istifadə olunur. Onların əsas üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
-
Kimyəvi aqressiv şəraitdə qeyri-reaktiv davranış
-
Əla istilik müqaviməti və ölçü sabitliyi
-
Elektromaqnit həssas cihazlar üçün sıfır maqnit müdaxiləsi
Bu xüsusiyyətlər yaqut çubuqlarının radiasiyaya məruz qalma, temperaturun sürətli dəyişməsi və vakuum gərginliyi də daxil olmaqla ekstremal şəraitdə qüsursuz işləməsinə imkan verir.
5. Analitik və Tibbi Cihazlar
Yaqut çubuqları, xüsusilə biouyğunluq və kimyəvi təsirsizliyin kritik olduğu yerlərdə, mürəkkəb cihazlarda mühüm rol oynayır. Tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:
-
Spektroskopiya və diaqnostikada sapfir uclu zondlar
-
Analizatorlarda dəqiq başlıqlar və ya axına nəzarət komponentləri
-
Laboratoriya avtomatlaşdırma avadanlıqlarında yüksək dayanıqlı çubuqlar
Onların təmiz, sabit səthi və korroziyaya qarşı müqaviməti onları bioloji nümunələr və ya reaktiv mayelərlə təmasda olmaq üçün ideal edir.
6. Lüks Məhsullar və Funksional Dizayn
Saf funksionallıqdan əlavə, yaqut çubuqlar bəzən dəbdəbəli qələmlərə, kompaslara, zərgərlik hissələrinə və optik dürbünlərə birləşdirilir - həm struktur, həm də dekorativ elementlər kimi xidmət edir. Onların tünd qırmızı rəngi və cilalanmış səthləri aşağıdakılara kömək edir:
-
Estetik incəlik
-
Dəqiqlik və davamlılığın simvolik təmsili
-
Yüksək səviyyəli bazarlarda təkmilləşdirilmiş qəbul edilən məhsul dəyəri