Асои 100мм Руби: Миёнаи дақиқи лазерӣ барои барномаҳои илмӣ ва саноатӣ
Диаграммаи муфассал


Муқаддима
Асои ёқути 100 мм як миёнаравии ба таври васеъ истифодашавандаи лазерии сахт аст, ки бо дарозии мавҷи равшани сурхи он дар 694,3 нм тавсиф мешавад. Ин асои ёқут аз корундҳои синтетикӣ (Al₂O₃) бо ионҳои хром (Cr³⁺) сохта шудааст, устувории аълои гармӣ ва оптикиро пешниҳод мекунад ва онро барои системаҳои гуногуни лазерии кам ва миёна беҳтарин мекунад. Бо дарозии 100 мм, асои ёқут иқтидори нигоҳдории энергия ва тарҳи паймонро мувозинат мекунад, ки имкон медиҳад ҳамгироии фасеҳ ба дастгоҳҳои таълимӣ, илмӣ ва баъзе дастгоҳҳои лазерии саноатӣ.
Дар тӯли даҳсолаҳо, асои ёқут ҳамчун ҷузъи асосии лазерӣ дар лабораторияҳои оптика, намоишҳои лазерӣ ва системаҳои ҳамоҳангсозии дақиқ хизмат мекард. Андозаи 100 мм интихоби стандартиро ифода мекунад, ки ба доираи васеи холигии резонатор мувофиқат мекунад. Лаҳзаи аълои сатҳи рӯи асои ёқут, шаффофияти оптикӣ ва қувваи механикӣ онро ҳатто ҳангоми пайдоиши технологияҳои нав интихоби устувор ва боэътимод мегардонад.
Принсипи истеҳсолӣ
Истеҳсоли асои ёқут усулҳои пешрафтаи парвариши кристаллро дар бар мегирад, ба монанди усули омехтаи шӯълаи Вернеуил ё усули кашидани Чочральски. Ҳангоми синтез, оксиди алюминий бо консентратсияи дақиқи оксиди хром омехта карда мешавад, то кристалли якхелаи ёқутро эҷод кунад. Пас аз парвариши гул, он ба асои ёқути андозаҳои дилхоҳ - дар ин ҳолат 100 мм нигаронида, бурида ва шакл дода мешавад.
Пас аз он, ҳар як асои ёқут ба расмиёти ҷиддии сайқал додан ва пӯшиш тобовар аст. Чеҳраҳои ниҳоӣ бо ҳамвории дараҷаи лазерӣ (λ/10 ё беҳтар) пӯшонида ва сайқал дода мешаванд ва метавонанд бо қабатҳои диэлектрикии баланд инъикос (HR) ё зидди инъикос (AR) барои мувофиқ кардани тарҳҳои мушаххаси холигии лазерӣ пӯшонида шаванд. Асои ёқут бояд аз дохилшавӣ ва рахҳо холӣ бошад, то обкашии пайвастаи оптикӣ ва талафоти ҳадди ақали парокандаро таъмин кунад.
Ионҳои хром дар дохили асои ёқут нурро дар диапазони спектри сабз/кабуд бирӯяд. Вақте ки бо лампаи дурахш насос карда мешавад, онҳо ба ҳолати баландтари энергетикӣ ҳаяҷон меоянд. Вақте ки онҳо ба ҳолати заминии худ бармегарданд, онҳо фотонҳои сурхи мувофиқро мебароранд, ки реаксияи занҷири партовҳои ҳавасмандкунандаро оғоз мекунанд ва ҳамин тавр натиҷаи лазерро ба вуҷуд меоранд. Асои ёқути 100мм барои ноил шудан ба захираи самараноки энергия ва давомнокии оптималии флуорессенсия тарҳрезӣ шудааст.
Параметр
Амвол | Арзиш |
Формула химиявӣ | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Системаи кристалл | Тригоналӣ |
Андозаҳои ҳуҷайраҳои воҳид (шонздаҳкунҷа) | a = 4,785 Åc = 12,99 Å |
Зичии рентген | 3,98 г/см³ |
Нуқтаи обшавӣ | 2040°С |
Тавсеаи гармидиҳӣ @ 323 К | Перпендикуляр ба меҳвари c: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Параллел ба меҳвари c: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Қобилияти гармидиҳӣ @ 300 К | 28 Вт/м·К |
Сахтӣ | Mohs: 9, Knoop: 2000 кг/мм² |
Модули ҷавон | 345 ГПа |
Гармии хоси @ 291 К | 761 Ҷ/кг·К |
Параметри муқовимати фишори гармӣ (Rₜ) | 34 Вт/см |
Барномаҳои Ruby Rods дар саросари саноат
Асои ёқут, ки аз оксиди алюминийи синтетикии яккристалли бо ионҳои хром омехташуда сохта шудаанд, барои омезиши беназири сахтии физикӣ, устувории химиявӣ ва хосиятҳои ҷолиби оптикӣ баҳои баланд доранд. Ин хусусиятҳо асои ёқутро ба маводи олӣ барои доираи васеи барномаҳои саноатӣ, илмӣ ва дақиқ табдил медиҳанд. Дар зер бахшҳои калидӣ ҳастанд, ки асои ёқут арзиши истисноиро нишон медиҳанд:
1. Технологияи лазерӣ ва фотоника
Асои ёқут ҳамчун миёнарав дар лазерҳои ёқут хидмат мекунанд ва ҳангоми насоси оптикӣ дар 694,3 нм нури сурх мебароранд. Дар ҳоле ки алтернативаҳои муосир ба монанди Nd: YAG ва лазерҳои нахи дар бозор бартарӣ доранд, лазерҳои ёқут ҳанӯз дар соҳаҳои махсус бартарӣ дода мешаванд, ба монанди:
-
Дерматологияи тиббӣ (татуировка ва бартараф кардани осебҳо)
-
Воситаҳои намоишии таълимӣ
-
Тадқиқоти оптикӣ, ки давомнокии набзи дароз ва сифати баланди нурро талаб мекунад
Возеҳи аълои оптикӣ ва самаранокии табдили энергияи рубин онро барои назорати дақиқи фотоникӣ ва партобҳо беҳтарин месозад.
2. Муҳандисии дақиқ ва метрология
Ба туфайли сахтии баланди худ (миқёси Mohs 9), чӯбҳои ёқут дар системаҳои андозагирии контактӣ васеъ истифода мешаванд, аз ҷумла:
-
Маслиҳатҳои стилус дар мошинҳои ченкунии координатҳо (CMMs)
-
Санҷишҳо дар асбобҳои дақиқи санҷиш
-
Нуқтаҳои истинодҳои дақиқи баланд дар ченакҳои оптикӣ ва механикӣ
Ин асбобҳо ба муқовимати ёқут ба деформатсия такя мекунанд ва дақиқии пайгирона ва дарозмуддатро бидуни фарсудашавӣ таъмин мекунанд.
3. Барномаҳои соатсозӣ ва микроподшипникҳо
Дар горологияи олӣ, чӯбҳои ёқут ба подшипникҳои ҷавоҳирот коркард карда мешаванд - ҷузъҳои хурде, ки сурхшавӣ ва фарсудашавии соатҳои механикиро коҳиш медиҳанд. Коэффисиенти пасти соиш ва сахтии онҳо ба:
-
Кори мураттаби поездхои редуктор
-
Давомнокии умри қисмҳои соатҳои дохилӣ
-
Устувории нигоҳдории вақт беҳтар карда шуд
Ғайр аз соатҳо, чӯбҳои ёқут инчунин дар микромоторҳо, сенсорҳои ҷараён ва гироскопҳо истифода мешаванд, ки дар онҳо соиши ултра паст ва эътимод лозим аст.
4. Системаҳои кайҳонӣ ва вакуумӣ
Дар муҳитҳои кайҳонӣ, моҳвораӣ ва вакууми баланд, чӯбҳои ёқут ҳамчун фосила, пинҳои дастгирӣ ва дастурҳои оптикӣ истифода мешаванд. Афзалиятҳои асосии онҳо инҳоянд:
-
Рафтори ғайриреактивӣ дар муҳити аз ҷиҳати кимиёвӣ хашмгин
-
Муқовимати гармии аъло ва устувории андозагирӣ
-
Дахолати магнитии сифр барои дастгоҳҳои ҳассос ба электромагнитӣ
Ин хусусиятҳо имкон медиҳанд, ки чӯбҳои ёқут дар шароити шадид, аз ҷумла таъсири радиатсионӣ, тағирёбии босуръати ҳарорат ва фишори вакуумӣ бенуқсон кор кунанд.
5. Таҷҳизоти таҳлилӣ ва тиббӣ
Асои ёқут дар асбобҳои мураккаб нақши муҳим мебозанд, алахусус дар он ҷое, ки мутобиқати биологӣ ва беэътибории кимиёвӣ муҳим аст. Барномаҳо дар бар мегиранд:
-
Зондҳои сапфирдор дар спектроскопия ва диагностика
-
Соплоҳои дақиқ ё ҷузъҳои назорати ҷараён дар анализаторҳо
-
Асои тобовар дар таҷҳизоти автоматикунонии лаборатория
Сатҳи тоза, устувор ва муқовимат ба зангзании онҳо онҳоро барои тамос бо намунаҳои биологӣ ё моеъҳои реактивӣ беҳтарин месозад.
6. Маҳсулоти боҳашамат ва тарроҳии функсионалӣ
Ғайр аз функсияҳои пок, чӯбҳои ёқут баъзан ба қаламҳои боҳашамат, қутбнамоҳо, қисмҳои ҷавоҳирот ва доираи оптикӣ дохил карда мешаванд - ҳамчун унсурҳои сохторӣ ва ороишӣ хизмат мекунанд. Ранги амиқи сурх ва сатҳи сайқалёфтаи онҳо ба:
-
Тозакунии эстетикӣ
-
Намояндагии рамзии дақиқ ва устуворӣ
-
Баланд бардоштани арзиши маҳсулот дар бозорҳои баландсифат