Ruby Rod ขนาด 100 มม.: เลเซอร์ขนาดกลางที่มีความแม่นยำสำหรับการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม

คำอธิบายสั้น ๆ :

แท่งทับทิมขนาด 100 มม. เป็นวัสดุเลเซอร์โซลิดสเตตที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดดเด่นด้วยความยาวคลื่นปล่อยแสงสีแดงสดใสที่ 694.3 นาโนเมตร แท่งทับทิมนี้ผลิตจากคอรันดัมสังเคราะห์ (Al₂O₃) เจือด้วยไอออนโครเมียม (Cr⁺) มีเสถียรภาพทางความร้อนและแสงที่ดีเยี่ยม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบเลเซอร์พลังงานต่ำถึงปานกลาง ด้วยความยาว 100 มม. แท่งทับทิมนี้จึงสมดุลระหว่างความจุในการกักเก็บพลังงานและการออกแบบที่กะทัดรัด ช่วยให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์เลเซอร์ด้านการศึกษา วิทยาศาสตร์ และอุตสาหกรรมบางประเภทได้อย่างยืดหยุ่น

แท่งทับทิมทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเลเซอร์ในห้องปฏิบัติการออปติก การสาธิตเลเซอร์ และระบบจัดตำแหน่งที่แม่นยำมานานหลายทศวรรษ ขนาด 100 มม. เป็นตัวเลือกมาตรฐานที่เหมาะกับโพรงเรโซเนเตอร์ที่หลากหลาย คุณสมบัติการขัดเงาพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม ความโปร่งใสเชิงแสง และความแข็งแรงเชิงกลของแท่งทับทิมทำให้เป็นตัวเลือกที่คงทนและเชื่อถือได้ แม้ในขณะที่เทคโนโลยีใหม่ๆ เกิดขึ้น

ส่งอีเมล์ถึงเรา

คุณสมบัติ

แผนภาพรายละเอียด

การแนะนำ

หลักการผลิต

การผลิตแท่งทับทิมต้องใช้เทคนิคการเพาะผลึกขั้นสูง เช่น วิธีการหลอมรวมเปลวไฟแบบ Verneuil หรือวิธีการดึงแบบ Czochralski ในระหว่างการสังเคราะห์ อะลูมิเนียมออกไซด์จะถูกเจือด้วยโครเมียมออกไซด์ที่มีความเข้มข้นที่แม่นยำเพื่อสร้างผลึกทับทิมที่สม่ำเสมอ เมื่อเพาะผลึกทับทิมแล้ว จะถูกจัดวาง หั่น และขึ้นรูปเป็นแท่งทับทิมที่มีขนาดตามต้องการ ซึ่งในกรณีนี้คือ 100 มม.

แท่งทับทิมแต่ละแท่งจะผ่านกระบวนการขัดเงาและเคลือบอย่างเข้มงวด ผิวหน้าของแท่งทับทิมจะถูกขัดและขัดเงาให้มีความเรียบระดับเลเซอร์ (λ/10 หรือสูงกว่า) และอาจเคลือบด้วยชั้นไดอิเล็กทริกที่มีค่าการสะท้อนแสงสูง (HR) หรือชั้นไดอิเล็กทริกป้องกันแสงสะท้อน (AR) เพื่อให้เหมาะกับการออกแบบโพรงเลเซอร์เฉพาะ แท่งทับทิมจะต้องปราศจากสิ่งเจือปนและรอยขีดข่วน เพื่อให้มั่นใจว่าการปั๊มแสงจะสม่ำเสมอและการสูญเสียจากการกระเจิงน้อยที่สุด

ไอออนโครเมียมภายในแท่งทับทิมจะดูดซับแสงในช่วงสเปกตรัมสีเขียว/น้ำเงิน เมื่อถูกสูบด้วยไฟฉาย พวกมันจะถูกกระตุ้นไปยังสถานะพลังงานที่สูงขึ้น เมื่อพวกมันกลับสู่สถานะพื้น พวกมันจะปล่อยโฟตอนสีแดงที่สอดคล้องกัน ก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้น จึงก่อให้เกิดเอาต์พุตเลเซอร์ แท่งทับทิมขนาด 100 มม. ได้รับการออกแบบเพื่อให้กักเก็บพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีระยะเวลาการเรืองแสงที่เหมาะสมที่สุด

พารามิเตอร์

คุณสมบัติ	ค่า
สูตรเคมี	Cr³⁺:Al₂O₃
ระบบคริสตัล	สามเหลี่ยม
ขนาดเซลล์ยูนิต (หกเหลี่ยม)	a = 4.785 Åc = 12.99 Å
ความหนาแน่นของรังสีเอกซ์	3.98 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
จุดหลอมเหลว	2040 องศาเซลเซียส
การขยายตัวทางความร้อนที่ 323 K	ตั้งฉากกับแกน c: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹ขนานกับแกน c: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹
การนำความร้อน @ 300 K	28 วัตต์/เมตร·เคลวิน
ความแข็ง	โมห์ส: 9, นอป: 2000 กก./ตร.มม.
โมดูลัสของยัง	เกรดเฉลี่ย 345
ความร้อนจำเพาะที่ 291 K	761 J/กก.·K
พารามิเตอร์ความต้านทานความเครียดจากความร้อน (Rₜ)	34 วัตต์/ซม.

การประยุกต์ใช้แท่งทับทิมในอุตสาหกรรมต่างๆ

แท่งทับทิมที่ผลิตจากอะลูมิเนียมออกไซด์สังเคราะห์ผลึกเดี่ยวเจือด้วยโครเมียมไอออน ได้รับความนิยมอย่างสูงเนื่องจากคุณสมบัติอันโดดเด่นทั้งในด้านความแข็งทางกายภาพ ความเสถียรทางเคมี และคุณสมบัติทางแสงที่โดดเด่น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้แท่งทับทิมเป็นวัสดุระดับพรีเมียมสำหรับการใช้งานที่หลากหลายทั้งในอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และงานที่ต้องการความแม่นยำ ด้านล่างนี้คือภาคส่วนสำคัญที่แท่งทับทิมยังคงแสดงให้เห็นถึงคุณค่าอันโดดเด่น:

1. เทคโนโลยีเลเซอร์และโฟโตนิกส์

แท่งทับทิมทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเพิ่มอัตราขยายในเลเซอร์ทับทิม โดยปล่อยแสงสีแดงที่ 694.3 นาโนเมตรเมื่อถูกปั๊มด้วยแสง แม้ว่าทางเลือกสมัยใหม่อย่าง Nd:YAG และเลเซอร์ไฟเบอร์จะครองตลาด แต่เลเซอร์ทับทิมยังคงได้รับความนิยมในสาขาเฉพาะทาง เช่น:

การแพทย์ผิวหนัง (การลบรอยสักและรอยโรค)
เครื่องมือสาธิตทางการศึกษา
การวิจัยทางแสงที่ต้องใช้ระยะเวลาพัลส์ยาวและคุณภาพลำแสงสูง

ความคมชัดของแสงที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของทับทิมทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมและการปล่อยโฟตอนิกส์ที่แม่นยำ

2. วิศวกรรมแม่นยำและมาตรวิทยา

แท่งทับทิมมีความแข็งสูง (ระดับโมห์ส 9) จึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการวัดแบบสัมผัส ได้แก่:

หัวสไตลัสในเครื่องวัดพิกัด (CMM)
หัววัดในเครื่องมือตรวจสอบความแม่นยำ
จุดอ้างอิงความแม่นยำสูงในเกจวัดแบบออปติคัลและแบบกลไก

เครื่องมือเหล่านี้อาศัยคุณสมบัติต้านทานการเสียรูปของทับทิม ช่วยให้การวัดมีความแม่นยำสม่ำเสมอในระยะยาวโดยไม่สึกหรอ

3. การทำนาฬิกาและการใช้งานไมโครแบริ่ง

ในนาฬิการะดับไฮเอนด์ แท่งทับทิมจะถูกนำไปแปรรูปเป็นตลับลูกปืนอัญมณี ซึ่งเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ช่วยลดแรงเสียดทานและการสึกหรอในกลไกนาฬิกาจักรกล ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและความแข็งที่เหนือกว่าของทับทิมมีส่วนช่วย:

การทำงานของชุดเฟืองเกียร์ราบรื่น
อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของชิ้นส่วนนาฬิกาภายใน
ปรับปรุงเสถียรภาพการบอกเวลา

นอกเหนือจากนาฬิกาแล้ว แท่งทับทิมยังใช้ในไมโครมอเตอร์ เซ็นเซอร์การไหล และไจโรสโคป ซึ่งต้องการแรงเสียดทานต่ำเป็นพิเศษและความน่าเชื่อถือ

4. ระบบอวกาศและสุญญากาศ

ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ดาวเทียม และสภาพแวดล้อมสุญญากาศสูง แท่งทับทิมถูกใช้เป็นตัวเว้นระยะ หมุดรองรับ และตัวนำแสง ข้อดีที่สำคัญของแท่งทับทิม ได้แก่:

พฤติกรรมที่ไม่ตอบสนองในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีกัดกร่อน
ทนทานต่อความร้อนและเสถียรภาพของมิติได้ดีเยี่ยม
การรบกวนแม่เหล็กเป็นศูนย์สำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อแม่เหล็กไฟฟ้า

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้แท่งทับทิมสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น การได้รับรังสี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และความเครียดจากสุญญากาศ

5. อุปกรณ์วิเคราะห์และการแพทย์

แท่งทับทิมมีบทบาทสำคัญในเครื่องมือวัดที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความเฉื่อยทางเคมีเป็นสิ่งสำคัญ การใช้งานประกอบด้วย:

หัววัดปลายแซฟไฟร์ในสเปกโตรสโคปีและการวินิจฉัย
หัวฉีดความแม่นยำหรือส่วนประกอบควบคุมการไหลในเครื่องวิเคราะห์
แท่งที่มีความทนทานสูงในอุปกรณ์อัตโนมัติในห้องปฏิบัติการ

พื้นผิวที่สะอาดและมั่นคง รวมถึงความทนทานต่อการกัดกร่อนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสัมผัสกับตัวอย่างทางชีวภาพหรือของเหลวที่มีปฏิกิริยา

6. สินค้าหรูหราและการออกแบบที่ใช้งานได้จริง

นอกเหนือจากการใช้งานจริงแล้ว แท่งทับทิมยังถูกนำไปผสมผสานกับปากกา เข็มทิศ เครื่องประดับ และกล้องส่องทางไกลสุดหรู ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งองค์ประกอบเชิงโครงสร้างและการตกแต่ง สีแดงเข้มและพื้นผิวขัดเงาของแท่งทับทิมมีส่วนช่วย: