115mm రూబీ రాడ్: మెరుగైన పల్సెడ్ లేజర్ సిస్టమ్స్ కోసం విస్తరించిన-పొడవు క్రిస్టల్
వివరణాత్మక రేఖాచిత్రం


అవలోకనం
115mm రూబీ రాడ్ అనేది పల్స్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ సిస్టమ్ల కోసం రూపొందించబడిన అధిక-పనితీరు, పొడిగించిన-పొడవు లేజర్ క్రిస్టల్. సింథటిక్ రూబీ నుండి నిర్మించబడింది - క్రోమియం అయాన్లతో (Cr³⁺) నింపబడిన అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ మ్యాట్రిక్స్ (Al₂O₃) - రూబీ రాడ్ స్థిరమైన పనితీరు, అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత మరియు 694.3 nm వద్ద నమ్మదగిన ఉద్గారాలను అందిస్తుంది. ప్రామాణిక నమూనాలతో పోలిస్తే 115mm రూబీ రాడ్ యొక్క పెరిగిన పొడవు లాభాన్ని పెంచుతుంది, పల్స్కు అధిక శక్తి నిల్వను అనుమతిస్తుంది మరియు మొత్తం లేజర్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
స్పష్టత, కాఠిన్యం మరియు వర్ణపట లక్షణాలకు ప్రసిద్ధి చెందిన రూబీ రాడ్, శాస్త్రీయ, పారిశ్రామిక మరియు విద్యా రంగాలలో విలువైన లేజర్ పదార్థంగా మిగిలిపోయింది. 115mm పొడవు పంపింగ్ సమయంలో అత్యుత్తమ ఆప్టికల్ శోషణను అనుమతిస్తుంది, ఇది ప్రకాశవంతమైన మరియు మరింత శక్తివంతమైన ఎరుపు లేజర్ అవుట్పుట్గా అనువదిస్తుంది. అధునాతన ప్రయోగశాల సెటప్లలో లేదా OEM వ్యవస్థలలో అయినా, రూబీ రాడ్ నియంత్రిత, అధిక-తీవ్రత అవుట్పుట్ కోసం నమ్మదగిన లేసింగ్ మాధ్యమంగా నిరూపించబడింది.
ఫ్యాబ్రికేషన్ మరియు క్రిస్టల్ ఇంజనీరింగ్
రూబీ రాడ్ను సృష్టించడంలో క్జోక్రాల్స్కీ టెక్నిక్ని ఉపయోగించి నియంత్రిత సింగిల్-స్ఫటిక పెరుగుదల ఉంటుంది. ఈ పద్ధతిలో, నీలమణి యొక్క విత్తన స్ఫటికాన్ని అధిక-స్వచ్ఛత అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ మరియు క్రోమియం ఆక్సైడ్ యొక్క కరిగిన మిశ్రమంలో ముంచుతారు. బౌల్ను నెమ్మదిగా లాగి తిప్పడం ద్వారా దోషరహిత, ఆప్టికల్గా ఏకరీతి రూబీ ఇంగోట్ ఏర్పడుతుంది. అప్పుడు రూబీ రాడ్ను సంగ్రహించి, 115 మిమీ పొడవుకు ఆకృతి చేస్తారు మరియు ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క అవసరాల ఆధారంగా ఖచ్చితమైన కొలతలకు కత్తిరిస్తారు.
ప్రతి రూబీ రాడ్ దాని స్థూపాకార ఉపరితలం మరియు చివర ముఖాలపై జాగ్రత్తగా పాలిషింగ్ చేయబడుతుంది. ఈ ముఖాలు లేజర్-గ్రేడ్ ఫ్లాట్నెస్కు పూర్తి చేయబడతాయి మరియు సాధారణంగా డైఎలెక్ట్రిక్ పూతలను పొందుతాయి. రూబీ రాడ్ యొక్క ఒక చివరన అధిక-ప్రతిబింబ (HR) పూతను వర్తింపజేస్తారు, మరొకటి సిస్టమ్ డిజైన్ను బట్టి పాక్షిక ప్రసార అవుట్పుట్ కప్లర్ (OC) లేదా యాంటీ-రిఫ్లెక్షన్ (AR) పూతతో చికిత్స చేయబడుతుంది. అంతర్గత ఫోటాన్ ప్రతిబింబాన్ని పెంచడానికి మరియు శక్తి నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ఈ పూతలు చాలా ముఖ్యమైనవి.
రూబీ రాడ్లోని క్రోమియం అయాన్లు పంపింగ్ కాంతిని గ్రహిస్తాయి, ముఖ్యంగా స్పెక్ట్రం యొక్క నీలం-ఆకుపచ్చ భాగంలో. ఉత్తేజితమైన తర్వాత, ఈ అయాన్లు మెటాస్టేబుల్ శక్తి స్థాయిలకు మారుతాయి. ఉత్తేజిత ఉద్గారం తర్వాత, రూబీ రాడ్ కోహెరెంట్ ఎరుపు లేజర్ కాంతిని విడుదల చేస్తుంది. 115mm రూబీ రాడ్ యొక్క పొడవైన జ్యామితి ఫోటాన్ లాభం కోసం పొడవైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది, ఇది పల్స్-స్టాకింగ్ మరియు యాంప్లిఫికేషన్ వ్యవస్థలలో కీలకం.
కోర్ అప్లికేషన్లు
అసాధారణమైన కాఠిన్యం, ఉష్ణ వాహకత మరియు ఆప్టికల్ పారదర్శకతకు ప్రసిద్ధి చెందిన రూబీ రాడ్లను అధిక-ఖచ్చితమైన పారిశ్రామిక మరియు శాస్త్రీయ అనువర్తనాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ప్రధానంగా తక్కువ మొత్తంలో క్రోమియం (Cr³⁺)తో డోప్ చేయబడిన సింగిల్-స్ఫటిక అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (Al₂O₃)తో కూడిన రూబీ రాడ్లు అద్భుతమైన యాంత్రిక బలాన్ని ప్రత్యేకమైన ఆప్టికల్ లక్షణాలతో మిళితం చేస్తాయి, ఇవి వివిధ అధునాతన సాంకేతికతలలో అనివార్యమైనవిగా చేస్తాయి.
1.లేజర్ టెక్నాలజీ
రూబీ రాడ్ల యొక్క ముఖ్యమైన ఉపయోగాలలో ఒకటి ఘన-స్థితి లేజర్లలో ఉంది. ఇప్పటివరకు అభివృద్ధి చేయబడిన మొట్టమొదటి లేజర్లలో ఒకటైన రూబీ లేజర్లు, సింథటిక్ రూబీ స్ఫటికాలను గెయిన్ మీడియంగా ఉపయోగిస్తాయి. ఆప్టికల్గా పంప్ చేయబడినప్పుడు (సాధారణంగా ఫ్లాష్ ల్యాంప్లను ఉపయోగించి), ఈ రాడ్లు 694.3 nm తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద పొందికైన ఎరుపు కాంతిని విడుదల చేస్తాయి. కొత్త లేజర్ పదార్థాలు ఉన్నప్పటికీ, హోలోగ్రఫీ, డెర్మటాలజీ (టాటూ తొలగింపు కోసం) మరియు శాస్త్రీయ ప్రయోగాలలో దీర్ఘ పల్స్ వ్యవధి మరియు స్థిరమైన అవుట్పుట్ కీలకమైన అనువర్తనాల్లో రూబీ లేజర్లను ఇప్పటికీ ఉపయోగిస్తున్నారు.
2.ఆప్టికల్ పరికరాలు
అద్భుతమైన కాంతి ప్రసారం మరియు గోకడం నిరోధకత కారణంగా, రూబీ రాడ్లను తరచుగా ఖచ్చితమైన ఆప్టికల్ పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు. వాటి మన్నిక కఠినమైన పరిస్థితులలో దీర్ఘకాలిక పనితీరును నిర్ధారిస్తుంది. ఈ రాడ్లు బీమ్ స్ప్లిటర్లు, ఆప్టికల్ ఐసోలేటర్లు మరియు అధిక-ఖచ్చితత్వ ఫోటోనిక్ పరికరాలలో భాగాలుగా పనిచేస్తాయి.
3.హై-వేర్ భాగాలు
యాంత్రిక మరియు మెట్రాలజీ వ్యవస్థలలో, రూబీ రాడ్లను దుస్తులు-నిరోధక అంశాలుగా ఉపయోగిస్తారు. అవి సాధారణంగా వాచ్ బేరింగ్లు, ప్రెసిషన్ గేజ్లు మరియు ఫ్లోమీటర్లలో కనిపిస్తాయి, ఇక్కడ స్థిరమైన పనితీరు మరియు డైమెన్షనల్ స్థిరత్వం అవసరం. రూబీ యొక్క అధిక కాఠిన్యం (మోహ్స్ స్కేల్లో 9) దీర్ఘకాలిక ఘర్షణ మరియు ఒత్తిడిని క్షీణత లేకుండా తట్టుకోగలదు.
4.వైద్య మరియు విశ్లేషణాత్మక పరికరాలు
రూబీ రాడ్లను కొన్నిసార్లు ప్రత్యేక వైద్య పరికరాలు మరియు విశ్లేషణాత్మక పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు. వాటి జీవ అనుకూలత మరియు జడ స్వభావం వాటిని సున్నితమైన కణజాలాలు లేదా రసాయనాలతో సంబంధానికి అనుకూలంగా చేస్తాయి. ప్రయోగశాల సెటప్లలో, రూబీ రాడ్లను అధిక-పనితీరు గల కొలత ప్రోబ్లు మరియు సెన్సింగ్ వ్యవస్థలలో కనుగొనవచ్చు.
5.శాస్త్రీయ పరిశోధన
భౌతిక శాస్త్రం మరియు పదార్థ శాస్త్రంలో, రూబీ రాడ్లను పరికరాలను క్రమాంకనం చేయడానికి, ఆప్టికల్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి లేదా డైమండ్ అన్విల్ కణాలలో పీడన సూచికలుగా పనిచేయడానికి సూచన పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తారు. నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో వాటి ఫ్లోరోసెన్స్ పరిశోధకులు వివిధ వాతావరణాలలో ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రత పంపిణీలను విశ్లేషించడానికి సహాయపడుతుంది.
ముగింపులో, ఖచ్చితత్వం, మన్నిక మరియు ఆప్టికల్ పనితీరు అత్యంత ముఖ్యమైన పరిశ్రమలలో రూబీ రాడ్లు ఇప్పటికీ ఒక ముఖ్యమైన పదార్థంగా కొనసాగుతున్నాయి. మెటీరియల్ సైన్స్లో పురోగతి పురోగమిస్తున్న కొద్దీ, రూబీ రాడ్ల కోసం కొత్త ఉపయోగాలు నిరంతరం అన్వేషించబడుతున్నాయి, భవిష్యత్ సాంకేతికతలలో వాటి ఔచిత్యాన్ని నిర్ధారిస్తాయి.
కోర్ స్పెసిఫికేషన్
ఆస్తి | విలువ |
---|---|
రసాయన సూత్రం | Cr³⁺:అల్₂O₃ |
క్రిస్టల్ వ్యవస్థ | త్రికోణం |
యూనిట్ సెల్ కొలతలు (షట్కోణ) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
ఎక్స్-రే సాంద్రత | 3.98 గ్రా/సెం.మీ³ |
ద్రవీభవన స్థానం | 2040°C ఉష్ణోగ్రత |
థర్మల్ విస్తరణ @ 323 K | c-అక్షానికి లంబంగా: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c-అక్షానికి సమాంతరంగా: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
థర్మల్ కండక్టివిటీ @ 300 K | 28 వాట్స్/మీ·కి |
కాఠిన్యం | మోహ్స్: 9, నూప్: 2000 కి.గ్రా/మి.మీ² |
యంగ్ మాడ్యులస్ | 345 జీపీఏ |
నిర్దిష్ట వేడి @ 291 K | 761 J/kg ·K |
థర్మల్ స్ట్రెస్ రెసిస్టెన్స్ పరామితి (Rₜ) | 34 వాట్/సెం.మీ. |
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు (FAQ)
Q1: చిన్న రాడ్ కంటే 115mm రూబీ రాడ్ ఎందుకు ఎంచుకోవాలి?
పొడవైన రూబీ రాడ్ శక్తి నిల్వ కోసం ఎక్కువ వాల్యూమ్ను మరియు ఎక్కువ పరస్పర చర్య నిడివిని అందిస్తుంది, ఫలితంగా అధిక లాభం మరియు మెరుగైన శక్తి బదిలీ జరుగుతుంది.
Q2: రూబీ రాడ్ Q-స్విచ్చింగ్ కు అనుకూలంగా ఉందా?
అవును. రూబీ రాడ్ నిష్క్రియాత్మక లేదా క్రియాశీల Q-స్విచింగ్ వ్యవస్థలతో బాగా పనిచేస్తుంది మరియు సరిగ్గా సమలేఖనం చేయబడినప్పుడు బలమైన పల్స్డ్ అవుట్పుట్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
Q3: రూబీ రాడ్ ఎంత ఉష్ణోగ్రత పరిధిని తట్టుకోగలదు?
రూబీ రాడ్ అనేక వందల డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉష్ణపరంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే, లేజర్ ఆపరేషన్ సమయంలో ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థలు సిఫార్సు చేయబడతాయి.
Q4: రూబీ రాడ్ పనితీరును పూతలు ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయి?
అధిక-నాణ్యత పూతలు ప్రతిబింబించే సామర్థ్యాన్ని తగ్గించడం ద్వారా లేజర్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి. సరికాని పూత నష్టం లేదా తగ్గిన లాభంకు దారితీస్తుంది.
Q5: 115mm రూబీ రాడ్ చిన్న రాడ్ల కంటే బరువైనదా లేదా పెళుసుగా ఉందా?
కొంచెం బరువైనప్పటికీ, రూబీ రాడ్ అద్భుతమైన యాంత్రిక సమగ్రతను నిలుపుకుంటుంది. ఇది కాఠిన్యంలో వజ్రం తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంటుంది మరియు గీతలు లేదా థర్మల్ షాక్ను బాగా నిరోధిస్తుంది.
Q6: రూబీ రాడ్తో ఏ పంపు వనరులు ఉత్తమంగా పనిచేస్తాయి?
సాంప్రదాయకంగా, జినాన్ ఫ్లాష్ల్యాంప్లను ఉపయోగిస్తారు. మరిన్ని ఆధునిక వ్యవస్థలు అధిక శక్తితో పనిచేసే LED లను లేదా డయోడ్-పంప్ చేయబడిన ఫ్రీక్వెన్సీ-డబుల్డ్ గ్రీన్ లేజర్లను ఉపయోగించవచ్చు.
Q7: రూబీ రాడ్ను ఎలా నిల్వ చేయాలి లేదా నిర్వహించాలి?
రూబీ రాడ్ను దుమ్ము లేని, యాంటీ-స్టాటిక్ వాతావరణంలో ఉంచండి. పూత పూసిన ఉపరితలాలను నేరుగా తాకకుండా ఉండండి మరియు శుభ్రం చేయడానికి రాపిడి లేని వస్త్రాలు లేదా లెన్స్ టిష్యూను ఉపయోగించండి.
Q8: రూబీ రాడ్ను ఆధునిక రెసొనేటర్ డిజైన్లలో విలీనం చేయవచ్చా?
ఖచ్చితంగా. రూబీ రాడ్, దాని చారిత్రక మూలాలు ఉన్నప్పటికీ, ఇప్పటికీ పరిశోధన-స్థాయి మరియు వాణిజ్య ఆప్టికల్ కావిటీస్లో విస్తృతంగా కలిసిపోయింది.
Q9: 115mm రూబీ రాడ్ జీవితకాలం ఎంత?
సరైన ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణతో, రూబీ రాడ్ పనితీరులో క్షీణత లేకుండా వేల గంటలు విశ్వసనీయంగా పనిచేయగలదు.
ప్రశ్న 10: రూబీ రాడ్ ఆప్టికల్ నష్టానికి నిరోధకంగా ఉందా?
అవును, కానీ పూతల నష్ట పరిమితిని అధిగమించకుండా ఉండటం ముఖ్యం. సరైన అమరిక మరియు ఉష్ణ నియంత్రణ పనితీరును కాపాడుతుంది మరియు పగుళ్లను నివారిస్తుంది.