Рубински штап од 100 мм: Прецизни ласерски медијум за научне и индустријске примене

Кратак опис:

Рубин штап од 100 мм је широко коришћени чврсти ласерски додатак, карактерисан јарко црвеном емисијом таласне дужине на 694,3 nm. Направљен од синтетичког корунда (Al₂O₃) допираног јонима хрома (Cr³⁺), овај рубин штап нуди одличну термичку и оптичку стабилност, што га чини идеалним за различите ласерске системе ниске и средње енергије. Са дужином од 100 мм, рубин штап уравнотежује капацитет складиштења енергије и компактан дизајн, омогућавајући флексибилну интеграцију у образовне, научне и неке индустријске ласерске уређаје.

Деценијама, рубински штап служи као основна ласерска компонента у оптичким лабораторијама, ласерским демонстрацијама и системима за прецизно поравнање. Величина од 100 мм представља стандардни избор који одговара широком спектру резонаторских шупљина. Одлична површинска полираност, оптичка транспарентност и механичка чврстоћа рубинског штапа чине га издржљивим и поузданим избором чак и када се појаве новије технологије.

Пошаљите нам имејл

Карактеристике

Детаљан дијаграм

Увод

Принцип производње

Производња рубинског штапића укључује напредне технике узгоја кристала као што су Вернејева метода фузије пламеном или Чохралскијева метода извлачења. Током синтезе, алуминијум оксид се допира прецизном концентрацијом хром оксида како би се створио једнообразни кристал рубина. Када се була узгаја, она се оријентише, сече и обликује у рубински штапић жељених димензија - у овом случају 100 мм.

Сваки рубински штап се затим подвргава строгим поступцима полирања и премазивања. Чеоне површине се обрађују и полирају до равности ласерског нивоа (λ/10 или боље) и могу бити обложене диелектричним слојевима високе рефлексије (HR) или антирефлексије (AR) како би одговарали специфичним дизајнима ласерских резонатора. Рубински штап мора бити без инклузија и пруга како би се осигурало конзистентно оптичко пумпање и минимални губитак расејања.

Јони хрома унутар рубинског штапића апсорбују светлост у зелено/плавом спектралном опсегу. Када их пумпа бљескалица, они се побуђују у више енергетско стање. Како се враћају у основно стање, емитују кохерентне црвене фотоне, покрећући ланчану реакцију стимулисане емисије — чиме се производи ласерски излаз. Рубински штапић од 100 мм је дизајниран да постигне ефикасно складиштење енергије и оптимално трајање флуоресценције.

Параметар

Некретнина	Вредност
Хемијска формула	Cr³⁺:Al₂O₃
Кристални систем	Тригонални
Димензије јединичне ћелије (хексагоналне)	a = 4,785 Åc = 12,99 Å
Густина X-зрака	3,98 г/цм³
Тачка топљења	2040°C
Термичко ширење на 323 К	Нормално на c-осу: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹ Паралелно са c-осом: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Топлотна проводљивост на 300 К	28 W/m·K
Тврдоћа	Мосова скала: 9, Кнупова скала: 2000 кг/мм²
Јангов модул	345 GPa
Специфична топлота на 291 К	761 Ј/кг·К
Параметар отпорности на термички стрес (Rₜ)	34 W/cm

Примене рубинских штапова у различитим индустријама

Рубинске шипке, направљене од синтетичког монокристалног алуминијум оксида допираног јонима хрома, веома су цењене због своје јединствене комбинације физичке тврдоће, хемијске стабилности и запањујућих оптичких својстава. Ове карактеристике чине рубинске шипке врхунским материјалом за широк спектар индустријских, научних и прецизних примена. У наставку су наведени кључни сектори у којима рубинске шипке и даље показују изузетну вредност:

1. Ласерска технологија и фотоника

Рубинске шипке служе као појачивач у рубинским ласерима, емитујући црвену светлост на 694,3 nm када се оптички пумпају. Док модерне алтернативе попут Nd:YAG и влакнастих ласера доминирају тржиштем, рубински ласери су и даље пожељнији у специјализованим областима као што су:

Медицинска дерматологија (уклањање тетоважа и лезија)
Образовни алати за демонстрацију
Оптичка истраживања која захтевају дуго трајање импулса и висок квалитет снопа

Одлична оптичка јасноћа и ефикасност конверзије енергије рубина чине га идеалним за прецизну фотонску контролу и емисију.

2. Прецизно инжењерство и метрологија

Захваљујући својој високој тврдоћи (Мосова скала 9), рубинске шипке се широко користе у контактним мерним системима, укључујући:

Врхови стилуса у координатним мерним машинама (CMM)
Сонде у алатима за прецизну инспекцију
Високопрецизне референтне тачке у оптичким и механичким мерним уређајима

Ови алати се ослањају на отпорност рубина на деформацију, обезбеђујући конзистентну, дугорочну тачност мерења без хабања.

3. Примена у часовничарству и микро-лежајевима

У врхунској хорологији, рубинске шипке се обрађују у лежајеве за драгуље – ситне компоненте које смањују трење и хабање у механичким механизмима сатова. Њихов низак коефицијент трења и врхунска тврдоћа доприносе:

Глатко функционисање зупчастих механизма
Продужени век трајања унутрашњих делова сата
Побољшана стабилност мерења времена

Поред сатова, рубинске шипке се користе и у микромоторима, сензорима протока и жироскопима где је потребно изузетно ниско трење и поузданост.

4. Аерокосмички и вакуумски системи

У ваздухопловству, сателитима и окружењима са високим вакуумом, рубинске шипке се користе као одстојници, потпорни клинови и оптички водичи. Њихове кључне предности укључују:

Нереактивно понашање у хемијски агресивним окружењима
Одлична термичка отпорност и димензионална стабилност
Нула магнетних сметњи за електромагнетно осетљиве уређаје

Ове карактеристике омогућавају рубинским штапићима да беспрекорно раде у екстремним условима, укључујући излагање зрачењу, брзе промене температуре и вакуумски стрес.

5. Аналитички и медицински уређаји

Рубинске шипке играју суштинску улогу у софистицираној инструменти, посебно тамо где су биокомпатибилност и хемијска инертност критичне. Примене укључују:

Сонде са сафирним врхом у спектроскопији и дијагностици
Прецизне млазнице или компоненте за контролу протока у анализаторима
Шипке високе издржљивости у опреми за аутоматизацију лабораторије

Њихова чиста, стабилна површина и отпорност на корозију чине их идеалним за контакт са биолошким узорцима или реактивним течностима.

6. Луксузни производи и функционални дизајн

Поред чисте функционалности, рубински штапићи се повремено интегришу у луксузне оловке, компасе, комаде накита и оптичке нишане – служећи и као структурни и декоративни елементи. Њихова дубоко црвена боја и полиране површине доприносе: