115mm Ruby Rod: Extended-Length Crystal alang sa Enhanced Pulsed Laser Systems
Detalyadong Diagram


Overview
Ang 115mm ruby rod usa ka high-performance, extended-length nga laser crystal nga gidisenyo alang sa pulsed solid-state laser system. Gitukod gikan sa sintetikong ruby—usa ka aluminum oxide matrix (Al₂O₃) nga gisudlan sa chromium ions (Cr³⁺)—ang ruby rod nagtanyag sa makanunayon nga performance, maayo kaayong thermal conductivity, ug kasaligang emission sa 694.3 nm. Ang dugang nga gitas-on sa 115mm ruby rod kumpara sa standard nga mga modelo nagpalambo sa ganansya, nga nagtugot sa mas taas nga pagtipig sa enerhiya matag pulso ug gipaayo ang kinatibuk-ang kahusayan sa laser.
Nailhan tungod sa katin-aw, katig-a, ug spectral nga mga kabtangan, ang ruby rod nagpabilin nga usa ka gipabilhan nga materyal sa laser sa mga sektor sa syensya, industriya, ug edukasyon. Ang 115mm nga gitas-on makahimo sa labaw nga optical pagsuyup sa panahon sa pumping, paghubad ngadto sa mas hayag ug mas gamhanan nga pula nga laser output. Bisan sa mga advanced nga pag-setup sa laboratoryo o mga sistema sa OEM, ang ruby rod napamatud-an nga usa ka kasaligan nga lasing medium alang sa kontrolado, taas nga intensidad nga output.
Paggama ug Crystal Engineering
Ang paghimo sa usa ka ruby rod naglakip sa kontrolado nga single-crystal nga pagtubo gamit ang Czochralski technique. Niining paagiha, ang liso nga kristal sa sapiro gituslob sa tinunaw nga sagol sa high-purity aluminum oxide ug chromium oxide. Ang boule hinayhinay nga gibira ug gipatuyok aron maporma ang usa ka walay ikasaway, optically uniporme nga ruby ingot. Ang ruby rod dayon gikuha, giporma sa 115mm ang gitas-on, ug giputol sa tukma nga mga dimensyon base sa gikinahanglan sa optical system.
Ang matag ruby rod gipaagi sa makuti nga pagpasinaw sa cylindrical surface ug end face niini. Kini nga mga nawong nahuman sa laser-grade flatness ug kasagaran makadawat og dielectric coatings. Ang usa ka high-reflective (HR) coating gipadapat sa usa ka tumoy sa ruby rod, samtang ang lain gitambalan sa partial transmission output coupler (OC) o anti-reflection (AR) coating depende sa disenyo sa sistema. Kini nga mga coating hinungdanon alang sa pag-maximize sa internal nga pagpamalandong sa photon ug pagminus sa pagkawala sa enerhiya.
Ang Chromium ions sa ruby rod mosuhop sa pumping light, ilabina sa blue-green nga bahin sa spectrum. Sa higayon nga naghinam-hinam, kini nga mga ion mobalhin ngadto sa metastable nga lebel sa enerhiya. Sa stimulated emission, ang ruby rod nagpagawas ug coherent red laser light. Ang mas taas nga geometry sa 115mm ruby rod nagtanyag og mas taas nga gitas-on sa agianan alang sa photon gain, nga kritikal sa pulse-stacking ug amplification system.
Panguna nga mga Aplikasyon
Ang mga ruby rod, nga nailhan tungod sa ilang talagsaon nga katig-a, thermal conductivity, ug optical transparency, kaylap nga gigamit sa high-precision nga industriyal ug siyentipikong mga aplikasyon. Nag-una nga gilangkoban sa single-crystal aluminum oxide (Al₂O₃) doped uban sa gamay nga kantidad sa chromium (Cr³⁺), ruby rods naghiusa sa maayo kaayo nga mekanikal nga kalig-on uban sa talagsaon nga optical nga mga kabtangan, nga naghimo kanila nga gikinahanglan sa lain-laing mga advanced nga teknolohiya.
1.Teknolohiya sa Laser
Usa sa labing mahinungdanon nga paggamit sa ruby rods anaa sa solid-state lasers. Ang Ruby lasers, nga usa sa mga unang laser nga naugmad, naggamit sa sintetikong ruby nga kristal isip medium nga nakuha. Kung optically pumped (kasagaran naggamit ug flash lamp), kini nga mga rod nagpagawas ug coherent red light sa wavelength nga 694.3 nm. Bisan pa sa mas bag-ong mga materyales sa laser, ang mga ruby laser gigamit gihapon sa mga aplikasyon diin ang taas nga gidugayon sa pulso ug stable nga output kritikal, sama sa holography, dermatology (para sa pagtangtang sa tattoo), ug siyentipikong mga eksperimento.
2.Mga Instrumento sa Optical
Tungod sa ilang maayo kaayo nga pagpasa sa kahayag ug pagbatok sa scratching, ang ruby rods sagad gigamit sa tukma nga optical instruments. Ang ilang kalig-on nagsiguro sa dugay nga pasundayag sa mapintas nga mga kondisyon. Kini nga mga rod mahimong magsilbi nga mga sangkap sa mga beam splitter, optical isolator, ug high-precision photonic device.
3.Taas-Pagsul-ob nga mga sangkap
Sa mga sistema sa mekanikal ug metrology, ang mga ruby rod gigamit isip mga elemento nga dili masul-ob. Kasagaran kini makit-an sa mga bearings sa relo, mga gauge sa katukma, ug mga flowmeter, kung diin kinahanglan ang makanunayon nga pasundayag ug kalig-on sa dimensyon. Ang taas nga katig-a ni Ruby (9 sa sukdanan sa Mohs) nagtugot niini nga makasugakod sa dugay nga friction ug pressure nga wala’y pagkadaot.
4.Medikal ug Analitikal nga Kagamitan
Ang ruby rod usahay gigamit sa espesyal nga medikal nga mga himan ug mga instrumento sa pagtuki. Ang ilang biocompatibility ug inert nga kinaiya naghimo kanila nga angay alang sa pagkontak sa sensitibo nga mga tisyu o mga kemikal. Sa mga pag-setup sa laboratoryo, ang mga ruby rod makit-an sa high-performance measurement probes ug sensing system.
5.Siyentipikanhong Pagpanukiduki
Sa siyensya sa pisika ug materyales, ang mga ruby rod gigamit isip mga materyales nga reperensiya alang sa pag-calibrate sa mga instrumento, pagtuon sa optical properties, o naglihok isip pressure indicators sa diamond anvil cells. Ang ilang fluorescence ubos sa piho nga mga kondisyon makatabang sa mga tigdukiduki sa pag-analisar sa stress ug temperatura nga pag-apod-apod sa lainlaing mga palibot.
Sa konklusyon, ang ruby rods nagpadayon nga usa ka hinungdanon nga materyal sa tibuuk nga mga industriya diin ang katukma, kalig-on, ug optical nga pasundayag ang labing hinungdanon. Samtang ang mga pag-uswag sa materyal nga siyensya nag-uswag, ang mga bag-ong gamit sa ruby rods kanunay nga gisusi, nga nagsiguro sa ilang kalabutan sa umaabot nga mga teknolohiya.
Kinauyokan nga Espesipikasyon
Property | Bili |
---|---|
Kemikal nga Pormula | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Sistema sa Kristal | Trigonal |
Mga Dimensyon sa Unit Cell (Hexagonal) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
Densidad sa X-Ray | 3.98 g/cm³ |
Punto sa Pagkatunaw | 2040°C |
Thermal Expansion @ 323 K | Perpendicular sa c-axis: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Parallel sa c-axis: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Thermal Conductivity @ 300 K | 28 W/m·K |
Katig-a | Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm² |
Modulus ni Young | 345 GPa |
Piho nga Kainit @ 291 K | 761 J/kg·K |
Thermal Stress Resistance Parameter (Rₜ) | 34 W/cm |
Kanunay nga Gipangutana nga mga Pangutana (FAQ)
Q1: Nganong mopili ug 115mm ruby rod sa mas mubo nga rod?
Ang usa ka mas taas nga ruby rod naghatag dugang nga volume alang sa pagtipig sa enerhiya ug mas taas nga gitas-on sa interaksyon, nga miresulta sa mas taas nga ganansya ug mas maayo nga pagbalhin sa enerhiya.
Q2: Ang ruby rod ba angay alang sa Q-switching?
Oo. Ang ruby rod maayo nga nagtrabaho sa passive o aktibo nga Q-switching nga mga sistema ug nagpatunghag kusog nga pulsed nga mga output kung husto nga gi-align.
Q3: Unsa nga range sa temperatura ang mahimo sa ruby rod?
Ang ruby rod kay thermally stable hangtod sa pila ka gatos ka degree Celsius. Bisan pa, girekomenda ang mga sistema sa pagdumala sa thermal sa panahon sa operasyon sa laser.
Q4: Sa unsang paagi ang mga coating makaapekto sa performance sa ruby rod?
Ang taas nga kalidad nga mga coating nagpauswag sa kahusayan sa laser pinaagi sa pagminus sa pagkawala sa pagpabanaag. Ang dili husto nga coating mahimong moresulta sa kadaot o pagkunhod sa ganansya.
Q5: Ang 115mm ruby rod ba mas bug-at o mas huyang kay sa mas mugbo nga mga rod?
Samtang medyo bug-at, ang ruby rod nagpabilin nga maayo kaayo nga mekanikal nga integridad. Ikaduha ra kini sa diamante sa katig-a ug makasukol sa mga garas o thermal shock nga maayo.
Q6: Unsa nga mga tinubdan sa bomba ang labing maayo sa ruby rod?
Sa naandan, xenon flashlamp gigamit. Ang mas modernong mga sistema mahimong mogamit ug high-powered nga mga LED o diode-pumped frequency-double green nga mga laser.
Q7: Unsaon pagtago o pagmentinar ang ruby rod?
Ibutang ang ruby rod sa usa ka walay abog, anti-static nga palibot. Likayi ang direkta nga pagdumala sa gitabonan nga mga ibabaw, ug gamita ang dili-abrasive nga mga panapton o lens tissue alang sa paglimpyo.
Q8: Mahimo bang i-integrate ang ruby rod sa modernong mga disenyo sa resonator?
Sa hingpit. Ang ruby rod, bisan pa sa makasaysayanon nga mga gamot niini, kaylap nga gisagol sa grado sa panukiduki ug komersyal nga optical nga mga lungag.
Q9: Unsa ang lifespan sa 115mm ruby rod?
Uban sa husto nga operasyon ug pagmentinar, ang usa ka ruby rod mahimong molihok nga kasaligan sa liboan ka oras nga wala’y pagkadaot sa pasundayag.
Q10: Ang ruby rod ba makasugakod sa optical damage?
Oo, apan importante nga likayan ang pagsobra sa kadaot nga sukaranan sa mga coating. Ang hustong pag-align ug thermal regulation nagpreserbar sa performance ug makapugong sa cracking.