115 մմ վարդագույն ձող. Երկարացված երկարության բյուրեղ՝ բարելավված իմպուլսային լազերային համակարգերի համար
Մանրամասն դիագրամ


Ընդհանուր տեսք
115 մմ-անոց ռուբինե ձողը բարձր արդյունավետությամբ, երկարացված երկարությամբ լազերային բյուրեղ է, որը նախատեսված է իմպուլսային պինդ վիճակի լազերային համակարգերի համար: Կառուցված լինելով սինթետիկ ռուբինից՝ քրոմի իոններով (Cr³⁺) ներծծված ալյումինի օքսիդային մատրիցից (Al₂O₃), ռուբինե ձողը ապահովում է կայուն աշխատանք, գերազանց ջերմահաղորդականություն և հուսալի ճառագայթում 694.3 նմ-ում: 115 մմ-անոց ռուբինե ձողի երկարությունը, համեմատած ստանդարտ մոդելների հետ, մեծացնում է ուժեղացումը՝ թույլ տալով ավելի մեծ էներգիայի կուտակում մեկ իմպուլսի համար և բարելավելով լազերի ընդհանուր արդյունավետությունը:
Հայտնի լինելով իր պարզությամբ, կարծրությամբ և սպեկտրալ հատկություններով, ռուբինե ձողը մնում է արժեքավոր լազերային նյութ գիտական, արդյունաբերական և կրթական ոլորտներում: 115 մմ երկարությունը հնարավորություն է տալիս ստանալ գերազանց օպտիկական կլանում պոմպի ժամանակ, ինչը հանգեցնում է ավելի պայծառ և հզոր կարմիր լազերային ելքի: Անկախ նրանից, թե դա առաջադեմ լաբորատոր սարքավորումներում է, թե OEM համակարգերում, ռուբինե ձողը ապացուցում է, որ հուսալի լազերային միջավայր է վերահսկվող, բարձր ինտենսիվության ելքի համար:
Արտադրություն և բյուրեղային ճարտարագիտություն
Ռուբինե ձողի ստեղծումը ներառում է Չոչրալսկու տեխնիկայի միջոցով վերահսկվող միաբյուրեղային աճ: Այս մեթոդով շափյուղայի սերմնային բյուրեղը ընկղմվում է բարձր մաքրության ալյումինի օքսիդի և քրոմի օքսիդի հալված խառնուրդի մեջ: Բուլը դանդաղորեն քաշվում և պտտվում է՝ ստանալով անթերի, օպտիկապես միատարր ռուբինե ձուլակտոր: Այնուհետև ռուբինե ձողը հանվում է, ձևավորվում է 115 մմ երկարությամբ և կտրվում ճշգրիտ չափսերով՝ օպտիկական համակարգի պահանջներին համապատասխան:
Յուրաքանչյուր ռուբինե ձող ենթարկվում է մանրակրկիտ հղկման իր գլանաձև մակերեսի և ծայրային մակերեսների վրա: Այս մակերեսները մշակվում են լազերային մակարդակի հարթության և սովորաբար ստանում են դիէլեկտրիկ ծածկույթներ: Ռուբինե ձողի մեկ ծայրին քսվում է բարձր անդրադարձման (HR) ծածկույթ, մինչդեռ մյուսը մշակվում է մասնակի փոխանցման ելքային միակցիչով (OC) կամ հակաանդրադարձման (AR) ծածկույթով՝ կախված համակարգի դիզայնից: Այս ծածկույթները կենսական նշանակություն ունեն ներքին ֆոտոնային անդրադարձման մաքսիմալացման և էներգիայի կորստի նվազագույնի հասցնելու համար:
Ռուբինե ձողի մեջ գտնվող քրոմի իոնները կլանում են պոմպային լույսը, հատկապես սպեկտրի կապտա-կանաչ մասում: Գրգռվելուց հետո այս իոնները անցնում են մետաստաբիլ էներգիայի մակարդակների: Խթանված ճառագայթման ժամանակ ռուբինե ձողը արձակում է կոհերենտ կարմիր լազերային լույս: 115 մմ ռուբինե ձողի ավելի երկար երկրաչափությունը ապահովում է ֆոտոնային ուժեղացման ավելի երկար ուղու երկարություն, ինչը կարևոր է իմպուլսային կուտակման և ուժեղացման համակարգերում:
Հիմնական կիրառություններ
Ռուբինե ձողերը, որոնք հայտնի են իրենց բացառիկ կարծրությամբ, ջերմահաղորդականությամբ և օպտիկական թափանցիկությամբ, լայնորեն կիրառվում են բարձր ճշգրտության արդյունաբերական և գիտական կիրառություններում: Հիմնականում կազմված լինելով միաբյուրեղային ալյումինի օքսիդից (Al₂O₃), որը խառնված է քրոմի (Cr³⁺) փոքր քանակությամբ, ռուբինե ձողերը համատեղում են գերազանց մեխանիկական ամրությունը եզակի օպտիկական հատկությունների հետ, ինչը դրանք անփոխարինելի է դարձնում մի շարք առաջադեմ տեխնոլոգիաներում:
1.Լազերային տեխնոլոգիա
Ռուբինե ձողերի ամենակարևոր կիրառություններից մեկը պինդ վիճակում գտնվող լազերներում է: Ռուբինե լազերները, որոնք առաջին մշակված լազերներից էին, օգտագործում են սինթետիկ ռուբինե բյուրեղներ որպես ուժեղացման միջավայր: Երբ օպտիկապես մղվում են (սովորաբար օգտագործելով լուսարձակներ), այս ձողերը արձակում են կոհերենտ կարմիր լույս 694.3 նմ ալիքի երկարությամբ: Չնայած նոր լազերային նյութերի առկայությանը, ռուբինե լազերները դեռևս օգտագործվում են այն կիրառություններում, որտեղ երկար իմպուլսի տևողությունը և կայուն ելքը կարևոր են, ինչպիսիք են հոլոգրաֆիայում, մաշկաբանության մեջ (դաջվածքների հեռացման համար) և գիտական փորձերում:
2.Օպտիկական գործիքներ
Գերազանց լույսի թափանցելիության և քերծվածքների նկատմամբ դիմադրության շնորհիվ, ռուբինե ձողերը հաճախ օգտագործվում են ճշգրիտ օպտիկական սարքերում: Դրանց դիմացկունությունը ապահովում է երկարատև աշխատանք դժվար պայմաններում: Այս ձողերը կարող են ծառայել որպես բաղադրիչներ ճառագայթային բաժանիչներում, օպտիկական մեկուսիչներում և բարձր ճշգրտության ֆոտոնային սարքերում:
3.Բարձր մաշվածության բաղադրիչներ
Մեխանիկական և չափագիտական համակարգերում ռուբինե ձողերն օգտագործվում են որպես մաշվածությանը դիմացկուն տարրեր: Դրանք սովորաբար հանդիպում են ժամացույցների կրունկներում, ճշգրիտ չափիչներում և հոսքաչափերում, որտեղ պահանջվում է կայուն աշխատանք և չափային կայունություն: Ռուբինի բարձր կարծրությունը (9 բալ Մոսի սանդղակով) թույլ է տալիս այն դիմակայել երկարատև շփմանը և ճնշմանը՝ առանց քայքայման:
4.Բժշկական և վերլուծական սարքավորումներ
Ռուբինե ձողիկները երբեմն օգտագործվում են մասնագիտացված բժշկական սարքերում և վերլուծական գործիքներում: Դրանց կենսահամատեղելիությունը և իներտ բնույթը դրանք հարմար են դարձնում զգայուն հյուսվածքների կամ քիմիական նյութերի հետ շփման համար: Լաբորատոր պայմաններում, ռուբինե ձողիկները կարելի է գտնել բարձր արդյունավետության չափիչ զոնդերում և զգայուն համակարգերում:
5.Գիտական հետազոտություններ
Ֆիզիկայի և նյութագիտության մեջ ռուբինե ձողերն օգտագործվում են որպես հղման նյութեր գործիքների տրամաչափման, օպտիկական հատկությունների ուսումնասիրության կամ ադամանդե սալիկների բջիջներում ճնշման ցուցիչների դեր կատարելու համար: Դրանց ֆլուորեսցենցիան որոշակի պայմաններում օգնում է հետազոտողներին վերլուծել լարվածության և ջերմաստիճանի բաշխումները տարբեր միջավայրերում:
Ամփոփելով՝ կարելի է ասել, որ ռուբինե ձողերը շարունակում են մնալ կարևորագույն նյութ այն ոլորտներում, որտեղ ճշգրտությունը, դիմացկունությունը և օպտիկական կատարողականությունը գերակա են: Նյութագիտության զարգացմանը զուգընթաց, անընդհատ ուսումնասիրվում են ռուբինե ձողերի նոր կիրառություններ, ինչը ապահովում է դրանց արդիականությունը ապագա տեխնոլոգիաներում:
Հիմնական սպեցիֆիկացիա
Հողատարածք | Արժեք |
---|---|
Քիմիական բանաձև | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Բյուրեղային համակարգ | Եռանկյուն |
Միավորային խցիկի չափսեր (վեցանկյուն) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
Ռենտգենյան խտություն | 3.98 գ/սմ³ |
Հալման կետ | 2040°C |
Ջերմային ընդարձակում @ 323 K | C առանցքին ուղղահայաց՝ 5 × 10⁻⁶ K⁻¹C առանցքին զուգահեռ՝ 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Ջերմահաղորդականություն @ 300 K | 28 Վտ/մ·Կ |
Կարծրություն | Մոհս՝ 9, Կնուպ՝ 2000 կգ/մմ² |
Յունգի մոդուլը | 345 GPa |
Տեսակարար ջերմություն @ 291 K | 761 Ջ/կգ·Կ |
Ջերմային լարվածության դիմադրության պարամետր (Rₜ) | 34 Վտ/սմ |
Հաճախակի տրվող հարցեր (FAQ)
Հարց 1. Ինչո՞ւ ընտրել 115 մմ երկարությամբ ռուբինե ձող՝ ավելի կարճ ձողի փոխարեն:
Ավելի երկար ռուբինե ձողը ապահովում է ավելի մեծ ծավալ էներգիայի կուտակման և ավելի երկար փոխազդեցության տևողության համար, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր շահույթի և ավելի լավ էներգիայի փոխանցման։
Հարց 2. Արդյո՞ք ռուբինե ձողը հարմար է Q-switching-ի համար:
Այո։ Ռուբինե ձողը լավ է աշխատում պասիվ կամ ակտիվ Q-switching համակարգերի հետ և ճիշտ դասավորվելու դեպքում ստեղծում է ուժեղ իմպուլսային ելքեր։
Հարց 3. Ի՞նչ ջերմաստիճանային միջակայք կարող է դիմանալ ռուբինե ձողը։
Ռուբինե ձողը ջերմակայուն է մինչև մի քանի հարյուր աստիճան Ցելսիուս։ Այնուամենայնիվ, լազերի աշխատանքի ընթացքում խորհուրդ է տրվում օգտագործել ջերմային կառավարման համակարգեր։
Հարց 4. Ինչպե՞ս են ծածկույթները ազդում ռուբինե ձողերի աշխատանքի վրա:
Բարձրորակ ծածկույթները բարելավում են լազերի արդյունավետությունը՝ նվազագույնի հասցնելով անդրադարձման կորուստը: Անպատշաճ ծածկույթը կարող է հանգեցնել վնասման կամ ուժեղացման նվազման:
Հարց 5. 115 մմ-անոց ռուբինե ձողը ավելի ծանր է կամ ավելի փխրուն, քան կարճ ձողերը:
Թեև մի փոքր ավելի ծանր է, ռուբինե ձողը պահպանում է գերազանց մեխանիկական ամբողջականություն: Այն կարծրությամբ զիջում է միայն ադամանդին և լավ է դիմադրում քերծվածքներին կամ ջերմային ցնցումներին:
Հարց 6. Ո՞ր պոմպային աղբյուրներն են լավագույնս աշխատում ռուբինե ձողի հետ։
Ավանդաբար օգտագործվում են քսենոնային լուսարձակներ: Ավելի ժամանակակից համակարգերը կարող են օգտագործել բարձր հզորության LED-ներ կամ դիոդային պոմպերով կրկնակի հաճախականությամբ կանաչ լազերներ:
Հարց 7. Ինչպե՞ս պետք է պահվի կամ պահպանվի ռուբինե ձողը:
Պահեք ռուբինե ձողը փոշուց զերծ, հակաստատիկ միջավայրում: Խուսափեք պատված մակերեսներին անմիջապես դիպչելուց և մաքրման համար օգտագործեք ոչ հղկող կտորներ կամ ոսպնյակի անձեռոցիկներ:
Հարց 8. Կարո՞ղ է ռուբինե ձողը ինտեգրվել ժամանակակից ռեզոնատորների նախագծերում:
Անշուշտ։ Ռուբինե ձողը, չնայած իր պատմական արմատներին, դեռևս լայնորեն ինտեգրված է հետազոտական մակարդակի և առևտրային օպտիկական խոռոչներում։
Հարց 9. Որքա՞ն է 115 մմ ռուբինե ձողի կյանքի տևողությունը:
Ճիշտ շահագործման և սպասարկման դեպքում, ռուբինե ձողը կարող է հուսալիորեն գործել հազարավոր ժամեր՝ առանց կատարողականի վատթարացման։
Հարց 10. Արդյո՞ք ռուբինե ձողը դիմացկուն է օպտիկական վնասմանը:
Այո, բայց կարևոր է խուսափել ծածկույթների վնասման շեմը գերազանցելուց: Ճիշտ դասավորությունը և ջերմային կարգավորումը պահպանում են արդյունավետությունը և կանխում ճաքերի առաջացումը: