115 mm:n rubiinitanko: Pitkäkestoinen kristalli parannetuille pulssilaserjärjestelmille

Lyhyt kuvaus:

115 mm:n rubiinitanko on tehokas, pitkäkestoinen laserkide, joka on suunniteltu pulssitettuihin kiinteän olomuodon laserjärjestelmiin. Synteettisestä rubiinista – alumiinioksidimatriisista (Al₂O₃), johon on lisätty kromi-ioneja (Cr³⁺) – valmistettu rubiinitanko tarjoaa tasaisen suorituskyvyn, erinomaisen lämmönjohtavuuden ja luotettavan emission aallonpituudella 694,3 nm. 115 mm:n rubiinitangon pidempi pituus verrattuna standardimalleihin parantaa vahvistusta, mikä mahdollistaa suuremman energian varastoinnin pulssia kohden ja parantaa laserin kokonaishyötysuhdetta.

Rubiinitanko on tunnettu kirkkaudestaan, kovuudestaan ​​ja spektraalisista ominaisuuksistaan, ja se on edelleen arvostettu lasermateriaali tieteen, teollisuuden ja koulutuksen aloilla. 115 mm:n pituus mahdollistaa erinomaisen optisen absorption pumppauksen aikana, mikä tarkoittaa kirkkaampaa ja tehokkaampaa punaista lasersäteilyä. Olipa kyseessä sitten edistyneet laboratorioasetukset tai OEM-järjestelmät, rubiinitanko osoittautuu luotettavaksi laserväliaineeksi kontrolloidulle, korkean intensiteetin lasersäteilylle.


Ominaisuudet

Yksityiskohtainen kaavio

Ruby-Laser-Rod-7
Ruby-Laser

Yleiskatsaus

115 mm:n rubiinitanko on tehokas, pitkäkestoinen laserkide, joka on suunniteltu pulssitettuihin kiinteän olomuodon laserjärjestelmiin. Synteettisestä rubiinista – alumiinioksidimatriisista (Al₂O₃), johon on lisätty kromi-ioneja (Cr³⁺) – valmistettu rubiinitanko tarjoaa tasaisen suorituskyvyn, erinomaisen lämmönjohtavuuden ja luotettavan emission aallonpituudella 694,3 nm. 115 mm:n rubiinitangon pidempi pituus verrattuna standardimalleihin parantaa vahvistusta, mikä mahdollistaa suuremman energian varastoinnin pulssia kohden ja parantaa laserin kokonaishyötysuhdetta.

Rubiinitanko on tunnettu kirkkaudestaan, kovuudestaan ​​ja spektraalisista ominaisuuksistaan, ja se on edelleen arvostettu lasermateriaali tieteen, teollisuuden ja koulutuksen aloilla. 115 mm:n pituus mahdollistaa erinomaisen optisen absorption pumppauksen aikana, mikä tarkoittaa kirkkaampaa ja tehokkaampaa punaista lasersäteilyä. Olipa kyseessä sitten edistyneet laboratorioasetukset tai OEM-järjestelmät, rubiinitanko osoittautuu luotettavaksi laserväliaineeksi kontrolloidulle, korkean intensiteetin lasersäteilylle.

Valmistus ja kristallitekniikka

Rubiinitangon valmistus tapahtuu kontrolloidusti kasvattamalla yksittäisiä kiteitä Czochralski-tekniikalla. Tässä menetelmässä safiirin siemenkide upotetaan sulaan seokseen, jossa on erittäin puhdasta alumiinioksidia ja kromioksidia. Kitettä vedetään ja pyöritetään hitaasti, jotta muodostuu virheetön, optisesti tasainen rubiiniharkko. Rubiinitanko irrotetaan, muotoillaan 115 mm:n pituiseksi ja leikataan tarkkoihin mittoihin optisen järjestelmän vaatimusten mukaisesti.

Jokainen rubiinitanko käy läpi huolellisen kiillotuksen sylinterimäiseltä pinnaltaan ja päätypinnoistaan. Nämä pinnat viimeistellään lasertasoiseksi ja niille annetaan tyypillisesti dielektrisiä pinnoitteita. Rubiinitangon toiseen päähän levitetään voimakkaasti heijastava (HR) pinnoite, kun taas toiseen päähän levitetään osittain läpäisevä lähtökytkin (OC) tai heijastuksenestopinnoite (AR) järjestelmän suunnittelusta riippuen. Nämä pinnoitteet ovat elintärkeitä sisäisen fotoniheijastuksen maksimoimiseksi ja energiahäviön minimoimiseksi.

Rubiinitangon kromi-ionit absorboivat pumppaavaa valoa, erityisesti spektrin sinivihreällä osalla. Virittyessään nämä ionit siirtyvät metastabiilille energiatasolle. Stimuloidun emission vaikutuksesta rubiinitanko lähettää koherenttia punaista laservaloa. 115 mm:n rubiinitangon pidempi geometria tarjoaa pidemmän reitin fotonien vahvistukselle, mikä on kriittistä pulssien pinoamis- ja vahvistusjärjestelmissä.

Ydinsovellukset

Rubiinitangot, jotka tunnetaan poikkeuksellisesta kovuudestaan, lämmönjohtavuudestaan ​​ja optisesta läpinäkyvyydestään, ovat laajalti käytössä tarkkuutta vaativissa teollisissa ja tieteellisissä sovelluksissa. Rubiinitangot koostuvat pääasiassa yksikiteisestä alumiinioksidista (Al₂O₃), johon on seostettu pieni määrä kromia (Cr³⁺). Niissä yhdistyvät erinomainen mekaaninen lujuus ja ainutlaatuiset optiset ominaisuudet, mikä tekee niistä välttämättömiä monissa edistyneissä teknologioissa.

1.Lasertekniikka

Yksi merkittävimmistä rubiinitankojen käyttötarkoituksista on kiinteän olomuodon laserit. Rubiinilaserit, jotka olivat ensimmäisten koskaan kehitettyjen lasereiden joukossa, käyttävät synteettisiä rubiinikiteitä vahvistusväliaineena. Optisesti pumpattaessa (tyypillisesti salamavaloilla) nämä tangot lähettävät koherenttia punaista valoa 694,3 nm:n aallonpituudella. Uudemmista lasermateriaaleista huolimatta rubiinilasereita käytetään edelleen sovelluksissa, joissa pitkä pulssin kesto ja vakaa teho ovat kriittisiä, kuten holografiassa, ihotautioppissa (tatuointien poistoon) ja tieteellisissä kokeissa.

2.Optiset instrumentit

Erinomaisen valonläpäisykykynsä ja naarmuuntumisenkestävyytensä ansiosta rubiinitankoja käytetään usein tarkkuusoptisissa instrumenteissa. Niiden kestävyys varmistaa pitkäkestoisen suorituskyvyn ankarissa olosuhteissa. Näitä tankoja voidaan käyttää osina säteenjakajissa, optisissa eristimissä ja erittäin tarkoissa fotonisissa laitteissa.

3.Kovaa kulutusta kestävät komponentit

Mekaanisissa ja metrologiajärjestelmissä rubiinitankoja käytetään kulutusta kestävinä elementteinä. Niitä löytyy yleisesti kellolaakereista, tarkkuusmittareista ja virtausmittareista, joissa vaaditaan tasaista suorituskykyä ja mittapysyvyyttä. Rubiinin korkea kovuus (9 Mohsin asteikolla) antaa sille mahdollisuuden kestää pitkäaikaista kitkaa ja painetta ilman heikkenemistä.

4.Lääketieteelliset ja analyyttiset laitteet

Rubiinitankoja käytetään joskus erikoistuneissa lääketieteellisissä laitteissa ja analyyttisissä instrumenteissa. Niiden bioyhteensopivuus ja inertti luonne tekevät niistä sopivia kosketukseen herkkien kudosten tai kemikaalien kanssa. Laboratorioympäristöissä rubiinitankoja voi löytää tehokkaista mittausantureista ja anturijärjestelmistä.

5.Tieteellinen tutkimus

Fysiikassa ja materiaalitieteessä rubiinitankoja käytetään referenssimateriaaleina instrumenttien kalibroinnissa, optisten ominaisuuksien tutkimisessa tai paineindikaattoreina timanttien alasinsoluissa. Niiden fluoresenssi tietyissä olosuhteissa auttaa tutkijoita analysoimaan jännitys- ja lämpötilajakaumia erilaisissa ympäristöissä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että rubiinitangot ovat edelleen olennainen materiaali teollisuudenaloilla, joilla tarkkuus, kestävyys ja optinen suorituskyky ovat ensiarvoisen tärkeitä. Materiaalitieteen kehittyessä rubiinitangoille tutkitaan jatkuvasti uusia käyttötarkoituksia, mikä varmistaa niiden merkityksen tulevaisuuden teknologioissa.

Ydintiedot

Kiinteistö Arvo
Kemiallinen kaava Cr³⁺:Al₂O₃
Kristallijärjestelmä Trigonaalinen
Yksikkösolun mitat (kuusikulmainen) a = 4,785 Åc = 12,99 Å
Röntgentiheys 3,98 g/cm³
Sulamispiste 2040 °C
Lämpölaajeneminen @ 323 K Kohtisuorassa c-akseliin nähden: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹C-akselin suuntaisesti: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Lämmönjohtavuus @ 300 K 28 W/m·K
Kovuus Mohsin asteikko: 9, Knoop: 2000 kg/mm²
Youngin moduuli 345 GPa
Ominaislämpö 291 K:ssa 761 J/kg·K
Lämpöjännityksen kestävyyden parametri (Rₜ) 34 W/cm²

Usein kysytyt kysymykset (UKK)

K1: Miksi valita 115 mm:n rubiinitanko lyhyemmän tangon sijaan?
Pidempi rubiinitanko tarjoaa enemmän tilavuutta energian varastointiin ja pidemmän vuorovaikutuspituuden, mikä johtaa suurempaan vahvistukseen ja parempaan energiansiirtoon.

K2: Sopiiko rubiinitanko Q-kytkentään?
Kyllä. Rubiinitanko toimii hyvin passiivisten tai aktiivisten Q-kytkentäjärjestelmien kanssa ja tuottaa voimakkaita pulssimaisia ​​​​lähtöjä oikein kohdistettuna.

K3: Minkä lämpötila-alueen rubiinitanko kestää?
Rubiinitanko on termisesti stabiili jopa useisiin satoihin celsiusasteisiin asti. Lämmönhallintajärjestelmien käyttö on kuitenkin suositeltavaa laserin käytön aikana.

K4: Miten pinnoitteet vaikuttavat rubiinitangon suorituskykyyn?
Korkealaatuiset pinnoitteet parantavat laserin tehokkuutta minimoimalla heijastushäviöitä. Väärä pinnoite voi aiheuttaa vaurioita tai heikentää vahvistusta.

K5: Onko 115 mm:n rubiinitanko painavampi tai hauraampi kuin lyhyemmät tangot?
Vaikka rubiinitanko on hieman painavampi, se säilyttää erinomaisen mekaanisen lujuuden. Se on kovuudessaan toiseksi paras timantin jälkeen ja kestää hyvin naarmuja ja lämpöshokkeja.

K6: Mitkä pumppulähteet toimivat parhaiten rubiinitangon kanssa?
Perinteisesti käytetään ksenon-taskulamppuja. Nykyaikaisemmissa järjestelmissä voidaan käyttää tehokkaita LEDejä tai diodipumpattuja, taajuuskaksinkertaistettuja vihreitä lasereita.

K7: Miten rubiinitankoa tulisi säilyttää tai huoltaa?
Säilytä rubiinitankoa pölyttömässä ja antistaattisessa ympäristössä. Vältä pinnoitettujen pintojen suoraa käsittelyä ja käytä puhdistukseen hankaamattomia liinoja tai linssienpuhdistuspaperia.

K8: Voidaanko rubiinitanko integroida nykyaikaisiin resonaattorirakenteisiin?
Ehdottomasti. Rubiinitankoa käytetään historiallisista juuristaan ​​huolimatta edelleen laajalti tutkimuskäyttöön tarkoitettuihin ja kaupallisiin optisiin onteloihin.

K9: Mikä on 115 mm:n rubiinitangon käyttöikä?
Asianmukaisella käytöllä ja huollolla rubiinitanko voi toimia luotettavasti tuhansia tunteja suorituskyvyn heikkenemättä.

K10: Onko rubiinitanko optisesti kestävä?
Kyllä, mutta on tärkeää välttää pinnoitteiden vaurioitumiskynnyksen ylittämistä. Oikea kohdistus ja lämmönsäätö säilyttävät suorituskyvyn ja estävät halkeilua.


  • Edellinen:
  • Seuraavaksi:

  • Kirjoita viestisi tähän ja lähetä se meille