100 mm-ko errubi haga: zehaztasun handiko laser euskarria aplikazio zientifiko eta industrialerako

Deskribapen laburra:

100 mm-ko errubi haga oso erabilia da egoera solidoko laser irabazteko euskarri gisa, 694,3 nm-ko igorpen-uhin-luzera gorri bizia duena. Kromo ioiekin (Cr³⁺) dopatutako korindono sintetikoz (Al₂O₃) eraikia, errubi haga honek egonkortasun termiko eta optiko bikaina eskaintzen du, energia baxuko eta ertaineko laser sistemetarako aproposa bihurtuz. 100 mm-ko luzerarekin, errubi hagak energia biltegiratzeko ahalmena eta diseinu trinkoa orekatzen ditu, hezkuntza, zientzia eta industria-gailu batzuetan integrazio malgua ahalbidetuz.

Hamarkadetan zehar, errubi haga oinarrizko laser osagai gisa erabili izan da optika laborategietan, laser erakustaldietan eta zehaztasun lerrokatze sistemetan. 100 mm-ko tamaina erresonadore barrunbe sorta zabal batera egokitzen den aukera estandarra da. Errubi hagaren gainazaleko leuntasun bikainak, gardentasun optikoak eta erresistentzia mekanikoak aukera iraunkor eta fidagarri bihurtzen dute, teknologia berriak agertzen diren heinean ere.

Bidali mezu elektroniko bat guregana

Ezaugarriak

Diagrama zehatza

Sarrera

Fabrikazio Printzipioa

Errubi hagatxoaren ekoizpenak kristalak hazteko teknika aurreratuak erabiltzen ditu, hala nola Verneuil sugar fusio metodoa edo Czochralski tiraka metodoa. Sintesian zehar, aluminio oxidoa kromo oxido kontzentrazio zehatz batekin dopatzen da errubi kristal uniforme bat sortzeko. Bola hazi ondoren, orientatu, zatitu eta nahi diren dimentsioko errubi hagatxo bat osatzen da —kasu honetan 100 mm—.

Errubi haga bakoitza leuntze eta estaldura prozedura zorrotzen menpe dago. Muturreko aurpegiak lautzen eta leuntzen dira laser mailako lautasunera (λ/10 edo hobea) eta islapen handiko (HR) edo islapenaren aurkako (AR) geruza dielektrikoekin estali daitezke laser barrunbeen diseinu espezifikoetara egokitzeko. Errubi haga inklusiorik eta ildaskarik gabe egon behar da ponpaketa optiko koherentea eta sakabanaketa-galera minimoa bermatzeko.

Errubi hagatxoaren barruko kromo ioiek berde/urdin espektro-tarteko argia xurgatzen dute. Flash-lanpara batek ponpatzen dituenean, energia-egoera handiago batera kitzikatzen dira. Oinarrizko egoerara itzultzean, fotoi gorri koherenteak igortzen dituzte, emisio estimulatuaren kate-erreakzio bat abiaraziz, eta horrela laser-irteera sortuz. 100 mm-ko errubi hagatxoa energia-biltegiratze eraginkorra eta fluoreszentzia-iraupen optimoa lortzeko diseinatuta dago.

Parametroa

Jabetza	Balioa
Formula kimikoa	Cr³⁺:Al₂O₃
Kristal Sistema	Trigonala
Unitate-zelularen neurriak (hexagonalak)	a = 4,785 Åc = 12,99 Å
X izpien dentsitatea	3,98 g/cm³
Urtze-puntua	2040 °C
Hedapen termikoa 323 K-tan	C ardatzarekiko perpendikularra: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹C ardatzarekiko paraleloa: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Eroankortasun termikoa 300 K-tan	28 W/m·K
Gogortasuna	Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm²
Young-en modulua	345 GPa
Bero espezifikoa 291 K-tan	761 J/kg·K
Tentsio Termikoaren Erresistentzia Parametroa (Rₜ)	34 W/cm

Ruby Rod-en aplikazioak industria guztietan

Errubi hagatxoak, kromo ioiekin dopatutako aluminio oxido monokristal sintetikoz eginak, oso baloratuak dira gogortasun fisikoaren, egonkortasun kimikoaren eta propietate optiko deigarrien konbinazio paregabeagatik. Ezaugarri hauek errubi hagatxoak material bikaina bihurtzen dituzte industria, zientzia eta doitasun aplikazio ugaritarako. Jarraian, errubi hagatxoek balio apartekoa erakusten jarraitzen duten sektore nagusiak daude:

1. Laser Teknologia eta Fotonika

Errubi hagatxoek irabazi-euskarri gisa balio dute errubi laserretan, 694,3 nm-tan argi gorria igortzen baitute optikoki ponpatzen direnean. Nd:YAG eta zuntz laser bezalako alternatiba modernoek merkatua menderatzen duten arren, errubi laserrak oraindik ere nahiago dira arlo espezializatuetan, hala nola:

Dermatologia medikoa (tatuajeak eta lesioak kentzea)
Hezkuntza erakustaldi tresnak
Pultsu-iraupen luzeak eta izpi-kalitate handia behar duten ikerketa optikoak

Errubiaren gardentasun optiko bikainak eta energia-bihurketa-eraginkortasunak aproposa bihurtzen dute kontrol fotoniko eta igorpen zehatzerako.

2. Zehaztasun Ingeniaritza eta Metrologia

Gogortasun handiari esker (Mohs eskala 9), errubi hagatxoak oso erabiliak dira kontaktu bidezko neurketa sistemetan, besteak beste:

Koordenatuen neurketa-makinetan (CMM) estilo-puntak
Zundak zehaztasun-ikuskapen tresnetan
Zehaztasun handiko erreferentzia puntuak neurgailu optiko eta mekanikoetan

Tresna hauek errubiak deformazioarekiko duen erresistentzian oinarritzen dira, higadurarik gabeko neurketa-zehaztasun koherentea eta epe luzera bermatuz.

3. Erlojugintza eta Mikro-errodamenduen Aplikazioak

Goi-mailako erlojugintzan, errubi hagatxoak harribitxi-errodamenduetan prozesatzen dira: erloju mekanikoen mugimenduen marruskadura eta higadura murrizten duten osagai txikiak. Marruskadura-koefiziente baxuak eta gogortasun handiak honako hauek laguntzen dituzte:

Engranaje-trenen funtzionamendu leuna
Erlojuaren barneko piezen iraupena luzatzea
Denbora-neurketaren egonkortasun hobetua

Erlojuez gain, errubi hagaxkak mikromotorretan, fluxu-sentsoreetan eta giroskopioetan ere erabiltzen dira, marruskadura eta fidagarritasun ultra-baxua behar direnean.

4. Aire eta Hutseko Sistemak

Aeroespazialean, sateliteetan eta huts handiko inguruneetan, errubi hagaxkak tartekatzaile, euskarri-pin eta gida optiko gisa erabiltzen dira. Haien abantaila nagusien artean hauek daude:

Jokabide ez-erreaktibo kimikoki oldarkorretan
Erresistentzia termiko bikaina eta dimentsio-egonkortasun bikaina
Zero interferentzia magnetiko gailu elektromagnetiko sentikorrentzat

Ezaugarri horiei esker, errubi hagatxoek ezin hobeto funtziona dezakete muturreko baldintzetan, hala nola erradiazio-esposizioan, tenperatura-aldaketa azkarretan eta hutseko tentsioan.

5. Gailu analitiko eta medikoak

Errubi hagatxoek funtsezko zeregina dute instrumentazio sofistikatuan, batez ere biobateragarritasuna eta inertzia kimikoa funtsezkoak diren kasuetan. Aplikazioen artean daude:

Zafiro puntako zundak espektroskopian eta diagnostikoan
Zehaztasun-toberak edo fluxu-kontroleko osagaiak analizatzaileetan
Iraunkortasun handiko hagaxkak laborategiko automatizazio ekipoetan

Gainazal garbi eta egonkorra dutenez, eta korrosioarekiko erresistentziak aproposak bihurtzen ditu lagin biologikoekin edo fluido erreaktiboekin kontaktuan jartzeko.

6. Luxuzko Produktuak eta Diseinu Funtzionala

Funtzionaltasun hutsaz harago, errubi hagatxoak noizean behin luxuzko boligrafoetan, konpasetan, bitxietan eta teleskopio optikoetan integratzen dira, elementu estruktural eta apaingarri gisa balioz. Haien kolore gorri ilunak eta gainazal leunduak honako hauek laguntzen dituzte: