100 എംഎം റൂബി റോഡ്: ശാസ്ത്രീയവും വ്യാവസായികവുമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള പ്രിസിഷൻ ലേസർ മീഡിയം
വിശദമായ ഡയഗ്രം


ആമുഖം
100mm റൂബി വടി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ ഗെയിൻ മീഡിയമാണ്, ഇതിന്റെ സവിശേഷത 694.3 nm-ൽ തിളക്കമുള്ള ചുവപ്പ് എമിഷൻ തരംഗദൈർഘ്യമാണ്. ക്രോമിയം അയോണുകൾ (Cr³⁺) ഉപയോഗിച്ച് ഡോപ്പ് ചെയ്ത സിന്തറ്റിക് കൊറണ്ടം (Al₂O₃) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഈ റൂബി വടി മികച്ച താപ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്ഥിരത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് വിവിധ താഴ്ന്ന മുതൽ ഇടത്തരം ഊർജ്ജ ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. 100mm നീളമുള്ള റൂബി വടി ഊർജ്ജ സംഭരണ ശേഷിയും ഒതുക്കമുള്ള രൂപകൽപ്പനയും സന്തുലിതമാക്കുന്നു, ഇത് വിദ്യാഭ്യാസ, ശാസ്ത്രീയ, ചില വ്യാവസായിക ലേസർ ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് വഴക്കമുള്ള സംയോജനം സാധ്യമാക്കുന്നു.
പതിറ്റാണ്ടുകളായി, ഒപ്റ്റിക്സ് ലാബുകളിലും, ലേസർ ഡെമോൺസ്ട്രേഷനുകളിലും, പ്രിസിഷൻ അലൈൻമെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിലും റൂബി വടി ഒരു അടിസ്ഥാന ലേസർ ഘടകമായി പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്. 100mm വലിപ്പം വിശാലമായ റെസൊണേറ്റർ കാവിറ്റികൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചോയിസിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉയർന്നുവരുമ്പോഴും റൂബി വടിയുടെ മികച്ച ഉപരിതല പോളിഷ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സുതാര്യത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി എന്നിവ അതിനെ ഒരു ശാശ്വതവും വിശ്വസനീയവുമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു.
നിർമ്മാണ തത്വം
റൂബി വടിയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ വെർനൂയിൽ ഫ്ലേം ഫ്യൂഷൻ രീതി അല്ലെങ്കിൽ സോക്രാൽസ്കി പുല്ലിംഗ് രീതി പോലുള്ള നൂതനമായ ക്രിസ്റ്റൽ-ഗ്രോയിംഗ് സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. സിന്തസിസ് സമയത്ത്, ഒരു ഏകീകൃത റൂബി ക്രിസ്റ്റൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് ക്രോമിയം ഓക്സൈഡിന്റെ കൃത്യമായ സാന്ദ്രത ഉപയോഗിച്ച് ഡോപ്പ് ചെയ്യുന്നു. ബൗൾ വളർന്നുകഴിഞ്ഞാൽ, അത് ഓറിയന്റഡ് ചെയ്ത്, കഷണങ്ങളാക്കി, ആവശ്യമുള്ള അളവുകളുള്ള ഒരു റൂബി വടിയായി രൂപപ്പെടുത്തുന്നു - ഈ സാഹചര്യത്തിൽ 100 മി.മീ.
തുടർന്ന് ഓരോ റൂബി വടിയും കർശനമായ പോളിഷിംഗ്, കോട്ടിംഗ് നടപടിക്രമങ്ങൾക്ക് വിധേയമാക്കുന്നു. അറ്റ മുഖങ്ങൾ ലാപ് ചെയ്ത് പോളിഷ് ചെയ്ത് ലേസർ-ഗ്രേഡ് ഫ്ലാറ്റ്നെസ് (λ/10 അല്ലെങ്കിൽ അതിലും മികച്ചത്) ആക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർദ്ദിഷ്ട ലേസർ കാവിറ്റി ഡിസൈനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ ഉയർന്ന പ്രതിഫലന (HR) അല്ലെങ്കിൽ ആന്റി-റിഫ്ലക്ടീവ് (AR) ഡൈഇലക്ട്രിക് പാളികൾ ഉപയോഗിച്ച് പൂശുന്നു. സ്ഥിരമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ പമ്പിംഗും കുറഞ്ഞ സ്കാറ്ററിംഗ് നഷ്ടവും ഉറപ്പാക്കാൻ റൂബി വടി ഉൾപ്പെടുത്തലുകളിൽ നിന്നും സ്ട്രിയേഷനുകളിൽ നിന്നും മുക്തമായിരിക്കണം.
റൂബി റോഡിനുള്ളിലെ ക്രോമിയം അയോണുകൾ പച്ച/നീല സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണിയിലുള്ള പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഫ്ലാഷ്ലാമ്പ് പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ, അവ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ നിലയിലേക്ക് ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. അവ അവയുടെ നിലയിലേക്ക് മടങ്ങുമ്പോൾ, അവ സ്ഥിരതയുള്ള ചുവന്ന ഫോട്ടോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ഉത്തേജിത ഉദ്വമനത്തിന്റെ ഒരു ചെയിൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് തുടക്കമിടുന്നു - അങ്ങനെ ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. കാര്യക്ഷമമായ ഊർജ്ജ സംഭരണവും ഒപ്റ്റിമൽ ഫ്ലൂറസെൻസ് ദൈർഘ്യവും നേടുന്നതിനാണ് 100mm റൂബി റോഡ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.
പാരാമീറ്റർ
പ്രോപ്പർട്ടി | വില |
കെമിക്കൽ ഫോർമുല | ക്രോ³⁺:അൽ₂ഒ₃ |
ക്രിസ്റ്റൽ സിസ്റ്റം | ത്രികോണം |
യൂണിറ്റ് സെൽ അളവുകൾ (ഷഡ്ഭുജം) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
എക്സ്-റേ സാന്ദ്രത | 3.98 ഗ്രാം/സെ.മീ³ |
ദ്രവണാങ്കം | 2040°C താപനില |
താപ വികാസം @ 323 കെ. | c-അക്ഷത്തിന് ലംബം: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരം: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
താപചാലകത @ 300 കെ. | 28 പ/മീറ്റർ ·കാൽ |
കാഠിന്യം | മോസ്: 9, നൂപ്പ്: 2000 കിലോഗ്രാം/മില്ലീമീറ്റർ² |
യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് | 345 ജിപിഎ |
സ്പെസിഫിക് ഹീറ്റ് @ 291 കെ. | 761 ജെ/കി.ഗ്രാം ·കെ |
താപ സമ്മർദ്ദ പ്രതിരോധ പാരാമീറ്റർ (Rₜ) | 34 പ/സെ.മീ. |
വ്യവസായങ്ങളിലുടനീളം റൂബി റോഡുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ക്രോമിയം അയോണുകൾ ചേർത്ത് സിന്തറ്റിക് സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച റൂബി റോഡുകൾ, അവയുടെ ഭൗതിക കാഠിന്യം, രാസ സ്ഥിരത, ശ്രദ്ധേയമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ സവിശേഷമായ സംയോജനത്തിന് വളരെയധികം വിലമതിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സവിശേഷതകൾ റൂബി റോഡുകളെ വിവിധ വ്യാവസായിക, ശാസ്ത്രീയ, കൃത്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഒരു പ്രീമിയം മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു. റൂബി റോഡുകൾ അസാധാരണമായ മൂല്യം തുടർന്നും പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന പ്രധാന മേഖലകൾ ചുവടെയുണ്ട്:
1. ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഫോട്ടോണിക്സും
റൂബി ലേസറുകളിൽ റൂബി റോഡുകൾ ഗെയിൻ മീഡിയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഒപ്റ്റിക്കലായി പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ 694.3 nm യിൽ ചുവന്ന വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. Nd:YAG, ഫൈബർ ലേസറുകൾ പോലുള്ള ആധുനിക ബദലുകൾ വിപണിയിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഇനിപ്പറയുന്നതുപോലുള്ള പ്രത്യേക മേഖലകളിൽ റൂബി ലേസറുകൾ ഇപ്പോഴും ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു:
-
മെഡിക്കൽ ഡെർമറ്റോളജി (ടാറ്റൂ, മുറിവുകൾ നീക്കം ചെയ്യൽ)
-
വിദ്യാഭ്യാസ പ്രദർശന ഉപകരണങ്ങൾ
-
ദീർഘമായ പൾസ് ദൈർഘ്യവും ഉയർന്ന ബീം ഗുണനിലവാരവും ആവശ്യമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗവേഷണം
റൂബിയുടെ മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ വ്യക്തതയും ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയും കൃത്യമായ ഫോട്ടോണിക് നിയന്ത്രണത്തിനും ഉദ്വമനത്തിനും അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
2. പ്രിസിഷൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആൻഡ് മെട്രോളജി
ഉയർന്ന കാഠിന്യം (മോസ് സ്കെയിൽ 9) കാരണം, റൂബി ദണ്ഡുകൾ കോൺടാക്റ്റ് അധിഷ്ഠിത അളക്കൽ സംവിധാനങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ചിലത്:
-
കോർഡിനേറ്റ് അളക്കൽ മെഷീനുകളിലെ (CMMs) സ്റ്റൈലസ് ടിപ്പുകൾ
-
കൃത്യതാ പരിശോധനാ ഉപകരണങ്ങളിലെ പ്രോബുകൾ
-
ഒപ്റ്റിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ ഗേജുകളിൽ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള റഫറൻസ് പോയിന്റുകൾ
ഈ ഉപകരണങ്ങൾ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നതിനെതിരായ റൂബിയുടെ പ്രതിരോധത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഇത് തേയ്മാനം കൂടാതെ സ്ഥിരതയുള്ളതും ദീർഘകാലവുമായ അളവെടുപ്പ് കൃത്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു.
3. വാച്ച് നിർമ്മാണവും മൈക്രോ-ബെയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും
ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഹൊറോളജിയിൽ, റൂബി ദണ്ഡുകൾ ആഭരണ ബെയറിംഗുകളായി സംസ്കരിക്കപ്പെടുന്നു - മെക്കാനിക്കൽ വാച്ച് ചലനങ്ങളിൽ ഘർഷണവും തേയ്മാനവും കുറയ്ക്കുന്ന ചെറിയ ഘടകങ്ങൾ. അവയുടെ കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഗുണകവും ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഇവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു:
-
ഗിയർ ട്രെയിനുകളുടെ സുഗമമായ പ്രവർത്തനം
-
ആന്തരിക വാച്ച് ഭാഗങ്ങളുടെ ദീർഘായുസ്സ്
-
മെച്ചപ്പെട്ട സമയസൂചന സ്ഥിരത
വാച്ചുകൾക്ക് പുറമേ, വളരെ കുറഞ്ഞ ഘർഷണവും വിശ്വാസ്യതയും ആവശ്യമുള്ള മൈക്രോ മോട്ടോറുകൾ, ഫ്ലോ സെൻസറുകൾ, ഗൈറോസ്കോപ്പുകൾ എന്നിവയിലും റൂബി റോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
4. എയ്റോസ്പേസ്, വാക്വം സിസ്റ്റങ്ങൾ
ബഹിരാകാശം, ഉപഗ്രഹം, ഉയർന്ന വാക്വം പരിതസ്ഥിതികൾ എന്നിവയിൽ, റൂബി ദണ്ഡുകൾ സ്പെയ്സറുകൾ, സപ്പോർട്ട് പിന്നുകൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗൈഡുകൾ എന്നിവയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
-
രാസപരമായി ആക്രമണാത്മകമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രതിപ്രവർത്തനരഹിതമായ പെരുമാറ്റം
-
മികച്ച താപ പ്രതിരോധവും ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയും
-
വൈദ്യുതകാന്തിക സെൻസിറ്റീവ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് പൂജ്യം കാന്തിക ഇടപെടൽ
റേഡിയേഷൻ എക്സ്പോഷർ, ദ്രുത താപനില മാറ്റങ്ങൾ, വാക്വം സ്ട്രെസ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ റൂബി റോഡുകൾക്ക് കുറ്റമറ്റ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ ഈ സവിശേഷതകൾ അനുവദിക്കുന്നു.
5. വിശകലന, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ
ജൈവ പൊരുത്തക്കേടും രാസ നിഷ്ക്രിയത്വവും നിർണായകമാകുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ ഉപകരണങ്ങളിൽ റൂബി റോഡുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
-
സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയിലും ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിലും നീലക്കല്ലിന്റെ മുനയുള്ള പേടകങ്ങൾ
-
അനലൈസറുകളിലെ പ്രിസിഷൻ നോസിലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലോ-കൺട്രോൾ ഘടകങ്ങൾ
-
ലാബ് ഓട്ടോമേഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ഈടുനിൽക്കുന്ന തണ്ടുകൾ
അവയുടെ വൃത്തിയുള്ളതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഉപരിതലവും നാശത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധവും അവയെ ജൈവ സാമ്പിളുകളുമായോ പ്രതിപ്രവർത്തന ദ്രാവകങ്ങളുമായോ സമ്പർക്കത്തിന് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
6. ആഡംബര ഉൽപ്പന്നങ്ങളും പ്രവർത്തന രൂപകൽപ്പനയും
ശുദ്ധമായ പ്രവർത്തനക്ഷമതയ്ക്കപ്പുറം, റൂബി ദണ്ഡുകൾ ഇടയ്ക്കിടെ ആഡംബര പേനകൾ, കോമ്പസുകൾ, ആഭരണങ്ങൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്കോപ്പുകൾ എന്നിവയിൽ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു - ഘടനാപരവും അലങ്കാരവുമായ ഘടകങ്ങളായി വർത്തിക്കുന്നു. അവയുടെ കടും ചുവപ്പ് നിറവും മിനുക്കിയ പ്രതലങ്ങളും ഇവയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകുന്നു:
-
സൗന്ദര്യാത്മക പരിഷ്ക്കരണം
-
കൃത്യതയുടെയും ഈടിന്റെയും പ്രതീകാത്മക പ്രതിനിധാനം
-
ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വിപണികളിൽ മെച്ചപ്പെട്ട ഉൽപ്പന്ന മൂല്യം.