115 എംഎം റൂബി റോഡ്: മെച്ചപ്പെടുത്തിയ പൾസ്ഡ് ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായുള്ള എക്സ്റ്റെൻഡഡ്-ലെങ്ത് ക്രിസ്റ്റൽ
വിശദമായ ഡയഗ്രം


അവലോകനം
പൾസ്ഡ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഉയർന്ന പ്രകടനവും ദീർഘദൂര ലേസർ ക്രിസ്റ്റലുമാണ് 115mm റൂബി റോഡ്. ക്രോമിയം അയോണുകൾ (Cr³⁺) ചേർത്ത അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് മാട്രിക്സ് (Al₂O₃) ആയ സിന്തറ്റിക് റൂബിയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഈ റൂബി റോഡ് സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം, മികച്ച താപ ചാലകത, 694.3 nm-ൽ വിശ്വസനീയമായ എമിഷൻ എന്നിവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 115mm റൂബി റോഡിന്റെ വർദ്ധിച്ച നീളം ഗെയിൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഓരോ പൾസിനും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണം അനുവദിക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള ലേസർ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
വ്യക്തത, കാഠിന്യം, സ്പെക്ട്രൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് പേരുകേട്ട റൂബി വടി ശാസ്ത്ര, വ്യാവസായിക, വിദ്യാഭ്യാസ മേഖലകളിൽ ഒരു മൂല്യവത്തായ ലേസർ വസ്തുവായി തുടരുന്നു. 115 മില്ലീമീറ്റർ നീളം പമ്പിംഗ് സമയത്ത് മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ആഗിരണം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ തിളക്കമുള്ളതും കൂടുതൽ ശക്തവുമായ ചുവന്ന ലേസർ ഔട്ട്പുട്ടിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. നൂതന ലബോറട്ടറി സജ്ജീകരണങ്ങളിലായാലും OEM സിസ്റ്റങ്ങളിലായാലും, നിയന്ത്രിതവും ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ളതുമായ ഔട്ട്പുട്ടിനുള്ള വിശ്വസനീയമായ ലേസിംഗ് മാധ്യമമാണെന്ന് റൂബി വടി തെളിയിക്കുന്നു.
ഫാബ്രിക്കേഷൻ ആൻഡ് ക്രിസ്റ്റൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്
ഒരു റൂബി വടി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ സോക്രാൽസ്കി സാങ്കേതികത ഉപയോഗിച്ച് നിയന്ത്രിതമായ ഒറ്റ-ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള അലുമിനിയം ഓക്സൈഡിന്റെയും ക്രോമിയം ഓക്സൈഡിന്റെയും ഉരുകിയ മിശ്രിതത്തിലേക്ക് നീലക്കല്ലിന്റെ ഒരു വിത്ത് പരൽ മുക്കിവയ്ക്കുന്നു. ബൗൾ പതുക്കെ വലിച്ചെടുത്ത് തിരിക്കുകയും കുറ്റമറ്റതും ഒപ്റ്റിക്കലി യൂണിഫോം ആയതുമായ റൂബി ഇങ്കോട്ട് രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. തുടർന്ന് റൂബി വടി വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും 115 മില്ലീമീറ്റർ നീളത്തിൽ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കൃത്യമായ അളവുകളിലേക്ക് മുറിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഓരോ റൂബി വടിയും അതിന്റെ സിലിണ്ടർ പ്രതലത്തിലും അറ്റ മുഖങ്ങളിലും സൂക്ഷ്മമായ മിനുക്കുപണികൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു. ഈ മുഖങ്ങൾ ലേസർ-ഗ്രേഡ് പരന്നതയിലേക്ക് പൂർത്തിയാക്കുകയും സാധാരണയായി ഡൈഇലക്ട്രിക് കോട്ടിംഗുകൾ സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. റൂബി വടിയുടെ ഒരു അറ്റത്ത് ഒരു ഉയർന്ന പ്രതിഫലന (HR) കോട്ടിംഗ് പ്രയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം മറ്റേ അറ്റത്ത് സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പനയെ ആശ്രയിച്ച് ഒരു ഭാഗിക ട്രാൻസ്മിഷൻ ഔട്ട്പുട്ട് കപ്ലർ (OC) അല്ലെങ്കിൽ ആന്റി-റിഫ്ലക്ഷൻ (AR) കോട്ടിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആന്തരിക ഫോട്ടോൺ പ്രതിഫലനം പരമാവധിയാക്കുന്നതിനും ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഈ കോട്ടിംഗുകൾ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
റൂബി റോഡിലെ ക്രോമിയം അയോണുകൾ പമ്പിംഗ് ലൈറ്റ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല-പച്ച ഭാഗത്ത്. ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ടാൽ, ഈ അയോണുകൾ മെറ്റാസ്റ്റബിൾ എനർജി ലെവലുകളിലേക്ക് മാറുന്നു. ഉത്തേജിത ഉദ്വമനം നടക്കുമ്പോൾ, റൂബി റോഡ് സഹജമായ ചുവന്ന ലേസർ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. 115 മില്ലീമീറ്റർ റൂബി റോഡിന്റെ നീളമുള്ള ജ്യാമിതി ഫോട്ടോൺ നേട്ടത്തിനായി കൂടുതൽ പാത ദൈർഘ്യം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് പൾസ്-സ്റ്റാക്കിംഗ്, ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നിർണായകമാണ്.
പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ
അസാധാരണമായ കാഠിന്യം, താപ ചാലകത, ഒപ്റ്റിക്കൽ സുതാര്യത എന്നിവയ്ക്ക് പേരുകേട്ട റൂബി ദണ്ഡുകൾ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള വ്യാവസായിക, ശാസ്ത്രീയ പ്രയോഗങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രധാനമായും ചെറിയ അളവിൽ ക്രോമിയം (Cr³⁺) ചേർത്ത സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് (Al₂O₃) ചേർന്ന റൂബി ദണ്ഡുകൾ, അതുല്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമായി മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി സംയോജിപ്പിച്ച്, വിവിധ നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ അവ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു.
1.ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ
റൂബി റോഡുകളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപയോഗങ്ങളിലൊന്ന് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകളാണ്. ആദ്യമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ലേസറുകളിൽ ഒന്നായ റൂബി ലേസറുകൾ, സിന്തറ്റിക് റൂബി ക്രിസ്റ്റലുകളെ ഗെയിൻ മീഡിയമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കലായി പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ (സാധാരണയായി ഫ്ലാഷ് ലാമ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച്), ഈ റോഡുകൾ 694.3 നാനോമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ കോഹറന്റ് ചുവന്ന വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. പുതിയ ലേസർ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഹോളോഗ്രാഫി, ഡെർമറ്റോളജി (ടാറ്റൂ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി), ശാസ്ത്രീയ പരീക്ഷണങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ദീർഘമായ പൾസ് ദൈർഘ്യവും സ്ഥിരതയുള്ള ഔട്ട്പുട്ടും നിർണായകമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ റൂബി ലേസറുകൾ ഇപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
2.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ
മികച്ച പ്രകാശ പ്രസരണവും പോറലുകളോടുള്ള പ്രതിരോധവും കാരണം, റൂബി ദണ്ഡുകൾ പലപ്പോഴും കൃത്യതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവയുടെ ഈട് ദീർഘകാല പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. ബീം സ്പ്ലിറ്ററുകൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസൊലേറ്ററുകൾ, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഈ ദണ്ഡുകൾക്ക് ഘടകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.
3.ഉയർന്ന വസ്ത്ര ഘടകങ്ങൾ
മെക്കാനിക്കൽ, മെട്രോളജി സംവിധാനങ്ങളിൽ, റൂബി ദണ്ഡുകൾ തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ പ്രകടനവും ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയും ആവശ്യമുള്ള വാച്ച് ബെയറിംഗുകൾ, പ്രിസിഷൻ ഗേജുകൾ, ഫ്ലോമീറ്ററുകൾ എന്നിവയിൽ അവ സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്നു. റൂബിയുടെ ഉയർന്ന കാഠിന്യം (മോസ് സ്കെയിലിൽ 9) ദീർഘകാല ഘർഷണത്തെയും മർദ്ദത്തെയും ഡീഗ്രേഡേഷൻ ഇല്ലാതെ നേരിടാൻ അതിനെ അനുവദിക്കുന്നു.
4.മെഡിക്കൽ, അനലിറ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ
റൂബി ദണ്ഡുകൾ ചിലപ്പോൾ പ്രത്യേക മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും വിശകലന ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. അവയുടെ ജൈവ പൊരുത്തക്കേടും നിഷ്ക്രിയ സ്വഭാവവും അവയെ സെൻസിറ്റീവ് ടിഷ്യൂകളുമായോ രാസവസ്തുക്കളുമായോ സമ്പർക്കത്തിന് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. ലബോറട്ടറി സജ്ജീകരണങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള മെഷർമെന്റ് പ്രോബുകളിലും സെൻസിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിലും റൂബി ദണ്ഡുകൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും.
5.ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണം
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും മെറ്റീരിയൽ സയൻസിലും, ഉപകരണങ്ങൾ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനും, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിനും, അല്ലെങ്കിൽ ഡയമണ്ട് ആൻവിൽ സെല്ലുകളിൽ മർദ്ദ സൂചകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനും റഫറൻസ് മെറ്റീരിയലായി റൂബി ദണ്ഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവയുടെ ഫ്ലൂറസെൻസ് ഗവേഷകർക്ക് വിവിധ പരിതസ്ഥിതികളിലെ സമ്മർദ്ദവും താപനില വിതരണവും വിശകലനം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു.
ഉപസംഹാരമായി, കൃത്യത, ഈട്, ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രകടനം എന്നിവ പരമപ്രധാനമായ വ്യവസായങ്ങളിൽ റൂബി ദണ്ഡുകൾ ഒരു അവശ്യ വസ്തുവായി തുടരുന്നു. മെറ്റീരിയൽ സയൻസിലെ പുരോഗതി പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, ഭാവി സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ അവയുടെ പ്രസക്തി ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട്, റൂബി ദണ്ഡുകളുടെ പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾ നിരന്തരം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
കോർ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ
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. |
പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ (പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ)
ചോദ്യം 1: ചെറിയ വടിക്ക് പകരം 115mm റൂബി വടി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?
നീളമുള്ള റൂബി വടി ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന് കൂടുതൽ വ്യാപ്തവും ദീർഘമായ പ്രതിപ്രവർത്തന ദൈർഘ്യവും നൽകുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന നേട്ടത്തിനും മികച്ച ഊർജ്ജ കൈമാറ്റത്തിനും കാരണമാകുന്നു.
ചോദ്യം 2: റൂബി വടി ക്യൂ-സ്വിച്ചിംഗിന് അനുയോജ്യമാണോ?
അതെ. റൂബി റോഡ് പാസീവ് അല്ലെങ്കിൽ ആക്റ്റീവ് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ശരിയായി വിന്യസിക്കുമ്പോൾ ശക്തമായ പൾസ്ഡ് ഔട്ട്പുട്ടുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചോദ്യം 3: റൂബി വടിക്ക് എത്ര താപനില പരിധിയാണ് സഹിക്കാൻ കഴിയുക?
റൂബി വടി നൂറുകണക്കിന് ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ താപ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ലേസർ പ്രവർത്തന സമയത്ത് താപ മാനേജ്മെന്റ് സംവിധാനങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.
ചോദ്യം 4: റൂബി വടിയുടെ പ്രകടനത്തെ കോട്ടിംഗുകൾ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?
ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള കോട്ടിംഗുകൾ പ്രതിഫലന നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ലേസർ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. തെറ്റായ കോട്ടിംഗ് കേടുപാടുകൾക്ക് കാരണമാകാം അല്ലെങ്കിൽ ലാഭം കുറയാൻ കാരണമാകും.
ചോദ്യം 5: 115mm റൂബി വടി ചെറിയ വടികളേക്കാൾ ഭാരമുള്ളതാണോ അതോ ദുർബലമാണോ?
അൽപ്പം ഭാരമേറിയതാണെങ്കിലും, റൂബി വടി മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു. കാഠിന്യത്തിൽ ഇത് വജ്രത്തിന് പിന്നിൽ രണ്ടാമതാണ്, കൂടാതെ പോറലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ താപ ആഘാതത്തെ നന്നായി പ്രതിരോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചോദ്യം 6: റൂബി റോഡിൽ ഏറ്റവും നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന പമ്പ് ഉറവിടങ്ങൾ ഏതാണ്?
പരമ്പരാഗതമായി, സെനോൺ ഫ്ലാഷ് ലാമ്പുകളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കൂടുതൽ ആധുനിക സംവിധാനങ്ങൾ ഉയർന്ന പവർ ഉള്ള LED-കളോ ഡയോഡ്-പമ്പ് ചെയ്ത ഫ്രീക്വൻസി-ഡബിൾഡ് ഗ്രീൻ ലേസറുകളോ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം.
ചോദ്യം 7: റൂബി വടി എങ്ങനെ സൂക്ഷിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ പരിപാലിക്കണം?
റൂബി റോഡ് പൊടി രഹിതവും ആന്റി-സ്റ്റാറ്റിക് പരിതസ്ഥിതിയിൽ സൂക്ഷിക്കുക. പൂശിയ പ്രതലങ്ങൾ നേരിട്ട് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് ഒഴിവാക്കുക, വൃത്തിയാക്കാൻ ഉരച്ചിലുകൾ ഉണ്ടാകാത്ത തുണിക്കഷണങ്ങളോ ലെൻസ് ടിഷ്യു പേപ്പറോ ഉപയോഗിക്കുക.
ചോദ്യം 8: ആധുനിക റെസൊണേറ്റർ ഡിസൈനുകളിൽ റൂബി വടി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമോ?
ചരിത്രപരമായ വേരുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, റൂബി വടി ഇപ്പോഴും ഗവേഷണ-ഗ്രേഡിലും വാണിജ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ അറകളിലും വ്യാപകമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചോദ്യം 9: 115mm റൂബി വടിയുടെ ആയുസ്സ് എത്രയാണ്?
ശരിയായ പ്രവർത്തനവും അറ്റകുറ്റപ്പണിയും ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഒരു റൂബി വടിക്ക് പ്രകടനത്തിൽ വീഴ്ച വരുത്താതെ ആയിരക്കണക്കിന് മണിക്കൂർ വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.
ചോദ്യം 10: റൂബി വടി ഒപ്റ്റിക്കൽ കേടുപാടുകൾക്ക് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതാണോ?
അതെ, പക്ഷേ കോട്ടിംഗുകളുടെ കേടുപാടുകൾ പരിധി കവിയുന്നത് ഒഴിവാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ശരിയായ വിന്യാസവും താപ നിയന്ത്രണവും പ്രകടനം നിലനിർത്തുകയും വിള്ളലുകൾ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.