100mm Ruby Rod: Precision Laser Medium para sa Scientific at Industrial Applications

100mm Ruby Rod: Precision Laser Medium para sa Siyentipiko at Industrial Application Itinatampok na Larawan

Maikling Paglalarawan:

Ang 100mm ruby rod ay malawakang ginagamit na solid-state laser gain medium, na nailalarawan sa matingkad na red emission wavelength nito sa 694.3 nm. Binuo mula sa synthetic corundum (Al₂O₃) doped na may chromium ions (Cr³⁺), ang ruby rod na ito ay nag-aalok ng mahusay na thermal at optical stability, na ginagawa itong perpekto para sa iba't ibang low-to mid-energy laser system. Sa haba na 100mm, binabalanse ng ruby rod ang kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya at compact na disenyo, na nagbibigay-daan sa kakayahang umangkop na pagsasama sa pang-edukasyon, siyentipiko, at ilang pang-industriyang laser device.

Sa loob ng mga dekada, ang ruby rod ay nagsilbing pangunahing bahagi ng laser sa mga lab ng optika, mga demonstrasyon ng laser, at mga sistema ng pag-align ng katumpakan. Ang 100mm na sukat ay kumakatawan sa isang karaniwang pagpipilian na umaangkop sa isang malawak na hanay ng mga cavity ng resonator. Ang napakahusay na surface polish, optical transparency, at mekanikal na lakas ng ruby rod ay ginagawa itong isang matibay at maaasahang pagpipilian kahit na lumilitaw ang mga bagong teknolohiya.

Magpadala ng email sa amin

Mga tampok

Detalyadong Diagram

Panimula

Prinsipyo ng Paggawa

Ang paggawa ng ruby rod ay nagsasangkot ng mga advanced na diskarte sa paglaki ng kristal gaya ng Verneuil flame fusion method o ang Czochralski pulling method. Sa panahon ng synthesis, ang aluminyo oksido ay doped na may isang tumpak na konsentrasyon ng chromium oxide upang lumikha ng isang pare-parehong kristal na ruby. Sa sandaling lumaki na ang boule, ito ay naka-orient, hiniwa, at hinuhubog sa isang ruby rod ng nais na mga sukat-100mm sa kasong ito.

Ang bawat ruby rod ay napapailalim sa mahigpit na proseso ng pag-polish at coating. Ang mga dulong mukha ay nilalagay at pinakintab sa laser-grade flatness (λ/10 o mas mabuti) at maaaring pinahiran ng high-reflectivity (HR) o anti-reflective (AR) na mga dielectric na layer upang umangkop sa mga partikular na disenyo ng laser cavity. Ang ruby rod ay dapat na walang mga inklusyon at striations upang matiyak ang pare-parehong optical pumping at minimal na pagkawala ng scattering.

Ang mga chromium ions sa loob ng ruby rod ay sumisipsip ng liwanag sa berde/asul na spectral range. Kapag nabomba ng flashlamp, nasasabik sila sa mas mataas na estado ng enerhiya. Habang bumabalik sila sa kanilang ground state, naglalabas sila ng magkakaugnay na pulang photon, na nagpapasimula ng chain reaction ng stimulated emission—kaya gumagawa ng laser output. Ang 100mm ruby rod ay idinisenyo upang makamit ang mahusay na pag-iimbak ng enerhiya at pinakamainam na tagal ng fluorescence.

Parameter

Ari-arian	Halaga
Formula ng Kemikal	Cr³⁺:Al₂O₃
Sistema ng Crystal	Trigonal
Mga Dimensyon ng Unit ng Cell (Hexagonal)	a = 4.785 Åc = 12.99 Å
Densidad ng X-Ray	3.98 g/cm³
Punto ng Pagkatunaw	2040°C
Thermal Expansion @ 323 K	Perpendicular sa c-axis: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Parallel to c-axis: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Thermal Conductivity @ 300 K	28 W/m·K
Katigasan	Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm²
Modulus ni Young	345 GPa
Partikular na Init @ 291 K	761 J/kg·K
Thermal Stress Resistance Parameter (Rₜ)	34 W/cm

Mga Aplikasyon ng Ruby Rods sa Mga Industriya

Ang mga ruby rod, na ginawa mula sa synthetic na single-crystal aluminum oxide na doped na may mga chromium ions, ay lubos na pinahahalagahan para sa kanilang natatanging kumbinasyon ng pisikal na tigas, kemikal na katatagan, at kapansin-pansing optical properties. Ang mga katangiang ito ay gumagawa ng mga ruby rod na isang premium na materyal para sa isang malawak na hanay ng pang-industriya, pang-agham, at katumpakan na mga aplikasyon. Nasa ibaba ang mga pangunahing sektor kung saan ang mga ruby rod ay patuloy na nagpapakita ng pambihirang halaga:

1. Laser Technology at Photonics

Ang mga ruby rod ay nagsisilbing gain medium sa mga ruby laser, na naglalabas ng pulang ilaw sa 694.3 nm kapag optically pumped. Habang ang mga modernong alternatibo tulad ng Nd:YAG at fiber lasers ay nangingibabaw sa merkado, ang mga ruby laser ay mas gusto pa rin sa mga espesyal na larangan tulad ng:

Medikal na dermatolohiya (tattoo at lesion removal)
Mga tool sa pagpapakita ng edukasyon
Optical na pananaliksik na nangangailangan ng mahabang tagal ng pulso at mataas na kalidad ng beam

Ang mahusay na optical clarity at energy conversion efficiency ng ruby ay ginagawa itong perpekto para sa tumpak na photonic control at emission.

2. Precision Engineering at Metrology

Dahil sa kanilang mataas na tigas (Mohs scale 9), ang mga ruby rod ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng pagsukat na nakabatay sa contact, kabilang ang:

Mga tip sa stylus sa mga coordinate measuring machine (CMMs)
Mga probe sa mga tool sa inspeksyon ng katumpakan
Mataas na katumpakan reference point sa optical at mechanical gauge

Ang mga tool na ito ay umaasa sa paglaban ng ruby sa pagpapapangit, na tinitiyak ang pare-pareho, pangmatagalang katumpakan ng pagsukat nang walang pagkasira.

3. Mga Application sa Paggawa ng Relo at Micro-Bearing

Sa high-end na horology, ang mga ruby rod ay pinoproseso upang maging jewel bearings—maliliit na bahagi na nagpapababa ng friction at nasusuot sa mekanikal na paggalaw ng relo. Ang kanilang mababang coefficient ng friction at superior hardness ay nakakatulong sa:

Makinis na operasyon ng mga gear train
Pinahabang buhay ng mga panloob na bahagi ng relo
Pinahusay na katatagan ng timekeeping

Higit pa sa mga relo, ginagamit din ang mga ruby rod sa mga micro-motor, flow sensor, at gyroscope kung saan kinakailangan ang napakababang friction at pagiging maaasahan.

4. Aerospace at Vacuum System

Sa aerospace, satellite, at high-vacuum na kapaligiran, ginagamit ang mga ruby rod bilang mga spacer, support pin, at optical guide. Ang kanilang pangunahing bentahe ay kinabibilangan ng:

Hindi reaktibong pag-uugali sa mga setting na agresibo sa kemikal
Napakahusay na thermal resistance at dimensional na katatagan
Zero magnetic interference para sa mga electromagnetic-sensitive na device

Ang mga feature na ito ay nagbibigay-daan sa mga ruby rod na gumanap nang walang kamali-mali sa ilalim ng matinding mga kondisyon, kabilang ang radiation exposure, mabilis na pagbabago ng temperatura, at vacuum stress.

5. Analytical at Medical Device

Ang mga ruby rod ay may mahalagang papel sa sopistikadong instrumentasyon, lalo na kung saan kritikal ang biocompatibility at chemical inertness. Kasama sa mga aplikasyon ang:

Sapphire-tipped probes sa spectroscopy at diagnostics
Mga precision na nozzle o bahagi ng flow-control sa mga analyzer
Mga rod na may mataas na tibay sa kagamitan sa pag-aautomat ng lab

Ang kanilang malinis, matatag na ibabaw at paglaban sa kaagnasan ay ginagawa itong perpekto para sa pakikipag-ugnay sa mga biological sample o reaktibong likido.

6. Mga Mamahaling Produkto at Functional na Disenyo

Higit pa sa purong functionality, ang mga ruby rod ay paminsan-minsan ay isinasama sa mga luxury pen, compass, piraso ng alahas, at optical scope—nagsisilbing parehong istruktura at pandekorasyon na elemento. Ang kanilang malalim na pulang kulay at pinakintab na mga ibabaw ay nakakatulong sa: