115 mm Robynstaaf: Kristal met verlengde lengte vir verbeterde gepulseerde laserstelsels
Gedetailleerde Diagram


Oorsig
Die 115 mm robynstaaf is 'n hoëprestasie-laserkristal met 'n verlengde lengte wat ontwerp is vir gepulseerde vastetoestandlaserstelsels. Gemaak van sintetiese robyn - 'n aluminiumoksiedmatriks (Al₂O₃) wat met chroomione (Cr³⁺) gevul is - bied die robynstaaf konsekwente werkverrigting, uitstekende termiese geleidingsvermoë en betroubare emissie teen 694.3 nm. Die verlengde lengte van die 115 mm robynstaaf in vergelyking met standaardmodelle verbeter die versterking, wat hoër energieberging per puls en verbeterde algehele laserdoeltreffendheid moontlik maak.
Die robynstaaf, bekend vir sy helderheid, hardheid en spektrale eienskappe, bly 'n waardevolle lasermateriaal in wetenskaplike, industriële en opvoedkundige sektore. Die lengte van 115 mm maak superieure optiese absorpsie tydens pomp moontlik, wat lei tot helderder en kragtiger rooi laseruitset. Of dit nou in gevorderde laboratoriumopstellings of OEM-stelsels is, die robynstaaf bewys 'n betroubare lasermedium vir beheerde, hoë-intensiteit uitset te wees.
Vervaardiging en Kristalingenieurswese
Die skep van 'n robynstaaf behels beheerde enkelkristalgroei met behulp van die Czochralski-tegniek. In hierdie metode word 'n saadkristal van saffier in 'n gesmelte mengsel van hoë suiwerheid aluminiumoksied en chroomoksied gedoop. Die boule word stadig getrek en geroteer om 'n foutlose, opties eenvormige robynstaaf te vorm. Die robynstaaf word dan onttrek, tot 115 mm lank gevorm en tot presiese afmetings gesny gebaseer op die vereistes van die optiese stelsel.
Elke robynstaaf ondergaan noukeurige polering op sy silindriese oppervlak en eindvlakke. Hierdie vlakke word afgewerk tot lasergraad-platheid en ontvang tipies diëlektriese bedekkings. 'n Hoogreflektiewe (HR) laag word op die een punt van die robynstaaf aangebring, terwyl die ander een behandel word met 'n gedeeltelike transmissie-uitsetkoppelaar (OC) of anti-refleksie (AR) laag, afhangende van die stelselontwerp. Hierdie bedekkings is noodsaaklik vir die maksimalisering van interne fotonrefleksie en die minimalisering van energieverlies.
Chroomione in die robynstaaf absorbeer pompende lig, veral in die blougroen deel van die spektrum. Sodra hulle opgewek is, gaan hierdie ione oor na metastabiele energievlakke. Na gestimuleerde emissie straal die robynstaaf koherente rooi laserlig uit. Die langer geometrie van die 115 mm robynstaaf bied 'n langer padlengte vir fotonwins, wat krities is in pulsstapeling- en versterkingstelsels.
Kerntoepassings
Robynstawe, bekend vir hul uitsonderlike hardheid, termiese geleidingsvermoë en optiese deursigtigheid, word wyd gebruik in hoë-presisie industriële en wetenskaplike toepassings. Robynstawe, wat hoofsaaklik bestaan uit enkelkristal aluminiumoksied (Al₂O₃) gedoteer met 'n klein hoeveelheid chroom (Cr³⁺), kombineer uitstekende meganiese sterkte met unieke optiese eienskappe, wat hulle onontbeerlik maak in 'n verskeidenheid gevorderde tegnologieë.
1.Lasertegnologie
Een van die belangrikste gebruike van robynstawe is in vastetoestandlasers. Robynlasers, wat van die eerste lasers was wat ooit ontwikkel is, gebruik sintetiese robynkristalle as die versterkingsmedium. Wanneer hulle opties gepomp word (gewoonlik met flitslampe), straal hierdie stafies koherente rooi lig uit teen 'n golflengte van 694.3 nm. Ten spyte van nuwer lasermateriale word robynlasers steeds gebruik in toepassings waar lang pulsduur en stabiele uitset krities is, soos in holografie, dermatologie (vir die verwydering van tatoeëermerke) en wetenskaplike eksperimente.
2.Optiese Instrumente
As gevolg van hul uitstekende ligtransmissie en weerstand teen krapmerke, word robynstawe dikwels in presisie-optiese instrumente gebruik. Hul duursaamheid verseker langdurige werkverrigting in strawwe toestande. Hierdie stawe kan dien as komponente in straalsplitsers, optiese isolators en hoë-presisie fotoniese toestelle.
3.Hoë-slytasie komponente
In meganiese en metrologiese stelsels word robynstawe as slytasiebestande elemente gebruik. Hulle word algemeen in horlosie-laers, presisiemeters en vloeimeters aangetref, waar konsekwente werkverrigting en dimensionele stabiliteit vereis word. Robyn se hoë hardheid (9 op die Mohs-skaal) laat dit toe om langtermyn wrywing en druk te weerstaan sonder agteruitgang.
4.Mediese en Analitiese Toerusting
Robynstawe word soms in gespesialiseerde mediese toestelle en analitiese instrumente gebruik. Hul biokompatibiliteit en inerte aard maak hulle geskik vir kontak met sensitiewe weefsels of chemikalieë. In laboratoriumopstellings kan robynstawe in hoëprestasie-meetprobes en sensorstelsels gevind word.
5.Wetenskaplike Navorsing
In fisika en materiaalkunde word robynstawe as verwysingsmateriaal gebruik vir die kalibrering van instrumente, die bestudering van optiese eienskappe, of om as drukaanwysers in diamant-aambeeldselle op te tree. Hul fluoresensie onder spesifieke toestande help navorsers om spanning- en temperatuurverspreidings in verskeie omgewings te analiseer.
Ten slotte bly robynstawe 'n noodsaaklike materiaal in industrieë waar presisie, duursaamheid en optiese werkverrigting van die allergrootste belang is. Namate materiaalwetenskap vorder, word nuwe gebruike vir robynstawe voortdurend ondersoek, wat hul relevansie in toekomstige tegnologieë verseker.
Kernspesifikasie
Eiendom | Waarde |
---|---|
Chemiese Formule | Cr³⁺:Al₂O₃ |
Kristalstelsel | Trigonaal |
Eenheidsel Dimensies (Heksagonaal) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
X-straaldigtheid | 3.98 g/cm³ |
Smeltpunt | 2040°C |
Termiese Uitbreiding @ 323 K | Loodreg op c-as: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Parallel aan c-as: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Termiese geleidingsvermoë @ 300 K | 28 W/m·K |
Hardheid | Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm² |
Young se Modulus | 345 GPa |
Spesifieke hitte @ 291 K | 761 J/kg·K |
Termiese Spanningsweerstandsparameter (Rₜ) | 34 W/cm |
Gereelde vrae (FAQ)
V1: Waarom 'n 115 mm robynstaaf bo 'n korter staaf kies?
'n Langer robynstaaf bied meer volume vir energieberging en langer interaksielengte, wat lei tot hoër wins en beter energie-oordrag.
V2: Is die robynstaaf geskik vir Q-skakeling?
Ja. Die robynstaaf werk goed met passiewe of aktiewe Q-skakelstelsels en produseer sterk gepulseerde uitsette wanneer dit behoorlik in lyn is.
V3: Watter temperatuurreeks kan die robynstaaf verdra?
Die robynstaaf is termies stabiel tot etlike honderde grade Celsius. Termiese bestuurstelsels word egter aanbeveel tydens laserwerking.
V4: Hoe beïnvloed bedekkings die werkverrigting van robynstawe?
Hoëgehalte-bedekkings verbeter laserdoeltreffendheid deur reflektiwiteitsverlies te verminder. Onbehoorlike bedekking kan skade of verminderde versterking veroorsaak.
V5: Is die 115 mm robynstaaf swaarder of broser as korter stawe?
Alhoewel dit effens swaarder is, behou die robynstaaf uitstekende meganiese integriteit. Dit is slegs tweede na diamant in hardheid en weerstaan skrape of termiese skok goed.
V6: Watter pompbronne werk die beste met die robynstaaf?
Tradisioneel word xenon-flitslampe gebruik. Meer moderne stelsels kan hoë-aangedrewe LED's of diode-gepompte frekwensie-verdubbelde groen lasers gebruik.
V7: Hoe moet die robynstaaf gestoor of onderhou word?
Hou die robynstaaf in 'n stofvrye, antistatiese omgewing. Vermy die direkte hantering van die bedekte oppervlaktes en gebruik nie-skurende doeke of lensweefsel vir skoonmaak.
V8: Kan die robynstaaf in moderne resonatorontwerpe geïntegreer word?
Absoluut. Die robynstaaf, ten spyte van sy historiese wortels, word steeds wyd geïntegreer in navorsingsgraad- en kommersiële optiese holtes.
V9: Wat is die lewensduur van die 115 mm robynstaaf?
Met behoorlike werking en onderhoud kan 'n robynstaaf duisende ure lank betroubaar funksioneer sonder om in prestasie te verswak.
V10: Is die robynstaaf bestand teen optiese skade?
Ja, maar dis belangrik om te verhoed dat die skadedrempel van die bedekkings oorskry word. Behoorlike belyning en termiese regulering behou prestasie en voorkom krake.