Ruby Rod ขนาด 115 มม.: คริสตัลขยายความยาวสำหรับระบบเลเซอร์พัลส์ที่ได้รับการปรับปรุง

คำอธิบายสั้น ๆ :

แท่งทับทิมขนาด 115 มม. เป็นคริสตัลเลเซอร์ที่มีความยาวขยายสูงที่ออกแบบมาสำหรับระบบเลเซอร์โซลิดสเตตแบบพัลส์ แท่งทับทิมนี้สร้างขึ้นจากทับทิมสังเคราะห์ ซึ่งเป็นเมทริกซ์อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) ที่ผสมไอออนโครเมียม (Cr3⁺) โดยให้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม และการแผ่รังสีที่เชื่อถือได้ที่ 694.3 นาโนเมตร ความยาวที่เพิ่มขึ้นของแท่งทับทิมขนาด 115 มม. เมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐานช่วยเพิ่มอัตราขยาย ทำให้สามารถจัดเก็บพลังงานต่อพัลส์ได้มากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์โดยรวม

แท่งทับทิมมีชื่อเสียงในด้านความใส ความแข็ง และคุณสมบัติเชิงสเปกตรัม ยังคงเป็นวัสดุเลเซอร์ที่มีคุณค่าในภาควิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และการศึกษา ความยาว 115 มม. ช่วยให้การดูดกลืนแสงดีขึ้นในระหว่างการสูบฉีด ทำให้ได้ผลลัพธ์เลเซอร์สีแดงที่สว่างและทรงพลังยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะอยู่ในระบบห้องปฏิบัติการขั้นสูงหรือระบบ OEM แท่งทับทิมก็พิสูจน์แล้วว่าเป็นสื่อเลเซอร์ที่เชื่อถือได้สำหรับผลลัพธ์ที่มีความเข้มข้นสูงที่ควบคุมได้


คุณสมบัติ

แผนภาพรายละเอียด

รูบี้-เลเซอร์-ร็อด-7
รูบี้-เลเซอร์

ภาพรวม

แท่งทับทิมขนาด 115 มม. เป็นคริสตัลเลเซอร์ที่มีความยาวขยายสูงที่ออกแบบมาสำหรับระบบเลเซอร์โซลิดสเตตแบบพัลส์ แท่งทับทิมนี้สร้างขึ้นจากทับทิมสังเคราะห์ ซึ่งเป็นเมทริกซ์อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) ที่ผสมไอออนโครเมียม (Cr3⁺) โดยให้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม และการแผ่รังสีที่เชื่อถือได้ที่ 694.3 นาโนเมตร ความยาวที่เพิ่มขึ้นของแท่งทับทิมขนาด 115 มม. เมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐานช่วยเพิ่มอัตราขยาย ทำให้สามารถจัดเก็บพลังงานต่อพัลส์ได้มากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์โดยรวม

แท่งทับทิมมีชื่อเสียงในด้านความใส ความแข็ง และคุณสมบัติเชิงสเปกตรัม ยังคงเป็นวัสดุเลเซอร์ที่มีคุณค่าในภาควิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และการศึกษา ความยาว 115 มม. ช่วยให้การดูดกลืนแสงดีขึ้นในระหว่างการสูบฉีด ทำให้ได้ผลลัพธ์เลเซอร์สีแดงที่สว่างและทรงพลังยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะอยู่ในระบบห้องปฏิบัติการขั้นสูงหรือระบบ OEM แท่งทับทิมก็พิสูจน์แล้วว่าเป็นสื่อเลเซอร์ที่เชื่อถือได้สำหรับผลลัพธ์ที่มีความเข้มข้นสูงที่ควบคุมได้

การผลิตและวิศวกรรมคริสตัล

การสร้างแท่งทับทิมเกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวที่ควบคุมโดยใช้เทคนิค Czochralski ในวิธีนี้ ผลึกแซฟไฟร์จะถูกจุ่มลงในส่วนผสมที่หลอมเหลวของอะลูมิเนียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและโครเมียมออกไซด์ ลูกกลมจะถูกดึงและหมุนอย่างช้าๆ เพื่อสร้างแท่งทับทิมที่ไร้ตำหนิและมีความสม่ำเสมอทางแสง จากนั้นแท่งทับทิมจะถูกสกัดออก ขึ้นรูปให้มีความยาว 115 มม. และตัดให้ได้ขนาดที่แม่นยำตามความต้องการของระบบออปติก

แท่งทับทิมแต่ละแท่งจะผ่านการขัดเงาอย่างพิถีพิถันบนพื้นผิวทรงกระบอกและหน้าตัดด้านปลาย โดยหน้าตัดเหล่านี้จะได้รับการขัดเงาให้มีความเรียบด้วยเลเซอร์และโดยทั่วไปจะได้รับการเคลือบสารไดอิเล็กทริก จะมีการเคลือบผิวสะท้อนแสงสูง (HR) ที่ปลายด้านหนึ่งของแท่งทับทิม ในขณะที่อีกด้านหนึ่งจะได้รับการเคลือบด้วยตัวต่อเอาต์พุตการส่งผ่านบางส่วน (OC) หรือการเคลือบป้องกันแสงสะท้อน (AR) ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ การเคลือบเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเพิ่มการสะท้อนของโฟตอนภายในให้สูงสุดและลดการสูญเสียพลังงานให้เหลือน้อยที่สุด

ไอออนโครเมียมในแท่งทับทิมจะดูดซับแสงที่สูบฉีด โดยเฉพาะในส่วนสีน้ำเงินอมเขียวของสเปกตรัม เมื่อถูกกระตุ้น ไอออนเหล่านี้จะเปลี่ยนเป็นระดับพลังงานที่ไม่เสถียร เมื่อมีการกระตุ้น แท่งทับทิมจะปล่อยแสงเลเซอร์สีแดงที่สอดคล้องกัน รูปทรงที่ยาวขึ้นของแท่งทับทิมขนาด 115 มม. ช่วยให้ความยาวเส้นทางของโฟตอนยาวขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในระบบซ้อนพัลส์และการขยายสัญญาณ

แอปพลิเคชันหลัก

แท่งทับทิมซึ่งขึ้นชื่อในเรื่องความแข็ง การนำความร้อน และความโปร่งใสของแสงที่โดดเด่น ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและงานวิทยาศาสตร์ที่มีความแม่นยำสูง แท่งทับทิมประกอบด้วยอะลูมิเนียมออกไซด์ผลึกเดี่ยว (Al₂O₃) เป็นหลักซึ่งเจือด้วยโครเมียม (Cr³⁺) ในปริมาณเล็กน้อย โดยรวมความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยมเข้ากับคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้แท่งทับทิมมีความจำเป็นในเทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ

1.เทคโนโลยีเลเซอร์

การใช้งานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของแท่งทับทิมคือในเลเซอร์โซลิดสเตต เลเซอร์ทับทิมซึ่งเป็นหนึ่งในเลเซอร์รุ่นแรกๆ ที่พัฒนาขึ้น ใช้คริสตัลทับทิมสังเคราะห์เป็นตัวกลางในการเพิ่มค่า เมื่อปั๊มด้วยแสง (โดยทั่วไปใช้หลอดไฟแฟลช) แท่งเหล่านี้จะปล่อยแสงสีแดงที่สอดคล้องกันที่ความยาวคลื่น 694.3 นาโนเมตร แม้จะมีวัสดุเลเซอร์ใหม่กว่า แต่เลเซอร์ทับทิมยังคงถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันที่ระยะเวลาพัลส์ยาวนานและเอาต์พุตที่เสถียรเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในโฮโลแกรม ผิวหนัง (สำหรับการลบรอยสัก) และการทดลองทางวิทยาศาสตร์

2.เครื่องมือวัดทางแสง

แท่งทับทิมมักถูกใช้ในเครื่องมือออปติกที่มีความแม่นยำ เนื่องจากสามารถส่งผ่านแสงได้ดีเยี่ยมและทนต่อรอยขีดข่วน ความทนทานของแท่งทับทิมทำให้ใช้งานได้ยาวนานแม้ในสภาวะที่รุนแรง แท่งทับทิมเหล่านี้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบในบีมสปลิตเตอร์ ตัวแยกแสง และอุปกรณ์โฟโตนิกที่มีความแม่นยำสูงได้

3.ส่วนประกอบที่มีการสึกหรอสูง

ในระบบกลไกและการวัด แท่งทับทิมถูกนำมาใช้เป็นองค์ประกอบที่ทนทานต่อการสึกหรอ โดยทั่วไปมักพบในตลับลูกปืนนาฬิกา เครื่องวัดความแม่นยำ และเครื่องวัดอัตราการไหล ซึ่งต้องมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพของมิติที่สม่ำเสมอ ความแข็งสูงของทับทิม (9 ตามมาตราโมห์ส) ช่วยให้ทนต่อแรงเสียดทานและแรงกดดันในระยะยาวได้โดยไม่เสื่อมสภาพ

4.อุปกรณ์ทางการแพทย์และการวิเคราะห์

แท่งทับทิมมักใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์เฉพาะทางและเครื่องมือวิเคราะห์ เนื่องจากมีคุณสมบัติเข้ากันได้ทางชีวภาพและคุณสมบัติเฉื่อย จึงเหมาะสำหรับการสัมผัสกับเนื้อเยื่อหรือสารเคมีที่บอบบาง ในห้องปฏิบัติการ แท่งทับทิมมักพบในหัววัดและระบบตรวจจับประสิทธิภาพสูง

5.การวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ในฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์วัสดุ แท่งทับทิมถูกนำมาใช้เป็นวัสดุอ้างอิงสำหรับเครื่องมือสอบเทียบ ศึกษาคุณสมบัติทางแสง หรือทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ความดันในเซลล์ทั่งเพชร การเรืองแสงภายใต้เงื่อนไขเฉพาะช่วยให้นักวิจัยวิเคราะห์ความเครียดและการกระจายตัวของอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้

โดยสรุปแล้วแท่งทับทิมยังคงเป็นวัสดุสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ความแม่นยำ ความทนทาน และประสิทธิภาพทางแสงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ในขณะที่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุกำลังดำเนินไป การใช้งานแท่งทับทิมในรูปแบบใหม่ๆ ก็ยังคงได้รับการสำรวจอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าแท่งทับทิมจะมีความเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีในอนาคต

ข้อมูลจำเพาะหลัก

คุณสมบัติ ค่า
สูตรทางเคมี Cr³⁺:Al₂O₃
ระบบคริสตัล สามเหลี่ยม
ขนาดเซลล์ยูนิต (หกเหลี่ยม) ก = 4.785 Åc = 12.99 Å
ความหนาแน่นของรังสีเอกซ์ 3.98 ก./ซม.³
จุดหลอมเหลว 2040 องศาเซลเซียส
การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่ 323 K ตั้งฉากกับแกน c: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹ขนานกับแกน c: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹
การนำความร้อน @ 300 K 28 วัตต์/ม.·เคลวิน
ความแข็ง โมห์ส: 9, นอป: 2000 กก./ตร.มม.
โมดูลัสของยัง เกรดเฉลี่ย 345
ความร้อนจำเพาะที่ 291 K 761 จ/กก.·เคล
พารามิเตอร์ความต้านทานความเครียดจากความร้อน (Rₜ) 34 วัตต์/ซม.

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

คำถามที่ 1: เหตุใดจึงควรเลือกแท่งทับทิมขนาด 115 มม. แทนแท่งสั้นกว่า?
แท่งทับทิมที่ยาวขึ้นจะมีปริมาตรในการเก็บพลังงานมากขึ้น และมีระยะการโต้ตอบที่ยาวนานขึ้น ส่งผลให้มีค่าเกนที่สูงขึ้นและถ่ายโอนพลังงานได้ดีขึ้น

Q2: แท่งทับทิมเหมาะสำหรับการสลับ Q หรือไม่?
ใช่ แท่งทับทิมทำงานได้ดีกับระบบ Q-switching แบบพาสซีฟหรือแอ็คทีฟ และให้เอาต์พุตแบบพัลส์ที่แรงเมื่อจัดตำแหน่งอย่างถูกต้อง

คำถามที่ 3: แท่งทับทิมทนอุณหภูมิได้เท่าไร?
แท่งทับทิมมีความเสถียรทางความร้อนสูงถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม แนะนำให้ใช้ระบบจัดการความร้อนระหว่างการใช้งานเลเซอร์

คำถามที่ 4: สารเคลือบส่งผลต่อประสิทธิภาพของแท่งทับทิมอย่างไร
การเคลือบคุณภาพสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเลเซอร์โดยลดการสูญเสียการสะท้อนแสงให้เหลือน้อยที่สุด การเคลือบที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายหรือค่าเกนลดลง

คำถามที่ 5: แท่งทับทิมขนาด 115 มม. หนักกว่าหรือเปราะบางกว่าแท่งสั้นกว่าหรือไม่?
แม้ว่าจะมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อย แต่แท่งทับทิมยังคงรักษาความสมบูรณ์ทางกลไกได้ดีเยี่ยม รองจากเพชรในด้านความแข็ง และทนต่อรอยขีดข่วนหรือแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี

คำถามที่ 6: แหล่งปั๊มใดทำงานได้ดีที่สุดกับแท่งทับทิม?
โดยทั่วไปแล้ว จะใช้หลอดไฟแฟลชซีนอน ระบบที่ทันสมัยกว่าอาจใช้หลอด LED กำลังสูงหรือเลเซอร์สีเขียวที่ปั๊มด้วยไดโอดที่มีความถี่สองเท่า

คำถามที่ 7: ควรจัดเก็บหรือบำรุงรักษาแท่งทับทิมอย่างไร?
เก็บแท่งทับทิมไว้ในที่ที่ไม่มีฝุ่นและป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ หลีกเลี่ยงการสัมผัสพื้นผิวที่เคลือบโดยตรง และใช้ผ้าหรือกระดาษเช็ดเลนส์ที่ไม่กัดกร่อนในการทำความสะอาด

คำถามที่ 8: สามารถรวมแท่งทับทิมเข้ากับดีไซน์เรโซเนเตอร์สมัยใหม่ได้หรือไม่
แน่นอน แท่งทับทิมแม้จะมีรากฐานทางประวัติศาสตร์ แต่ยังคงถูกนำไปใช้ในโพรงออปติกระดับการวิจัยและเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง

คำถามที่ 9: อายุการใช้งานของแท่งทับทิมขนาด 115 มม. คือเท่าไร?
หากใช้งานและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม แท่งทับทิมจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลาหลายพันชั่วโมงโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง

คำถามที่ 10: แท่งทับทิมมีความทนทานต่อความเสียหายที่เกิดจากแสงหรือไม่?
ใช่ แต่สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการให้เกินขีดจำกัดความเสียหายของการเคลือบ การจัดตำแหน่งและการควบคุมความร้อนที่เหมาะสมจะช่วยรักษาประสิทธิภาพและป้องกันการแตกร้าว


  • ก่อนหน้า:
  • ต่อไป:

  • เขียนข้อความของคุณที่นี่และส่งถึงเรา