قضيب روبي مقاس 100 مم: وسط ليزر دقيق للتطبيقات العلمية والصناعية

وصف مختصر:

قضيب الياقوت بطول 100 مم هو وسيط واسع الاستخدام لكسب ليزر الحالة الصلبة، ويتميز بطول موجة انبعاثه الأحمر الزاهي عند 694.3 نانومتر. مصنوع من أكسيد الألمونيوم الصناعي (Al₂O₃) المضاف إليه أيونات الكروم (Cr³⁺)، ويوفر هذا القضيب استقرارًا حراريًا وبصريًا ممتازًا، مما يجعله مثاليًا لمختلف أنظمة الليزر منخفضة إلى متوسطة الطاقة. بطول 100 مم، يوازن قضيب الياقوت بين سعة تخزين الطاقة وتصميمه المدمج، مما يتيح دمجه بمرونة في أجهزة الليزر التعليمية والعلمية، وبعض الأجهزة الصناعية.

لعقود، استُخدم قضيب الياقوت كمكون أساسي لليزر في مختبرات البصريات، وعروض الليزر، وأنظمة المحاذاة الدقيقة. يُعدّ حجم 100 مم خيارًا قياسيًا يناسب مجموعة واسعة من تجاويف الرنان. إن صقل سطح قضيب الياقوت الممتاز، وشفافيته البصرية، ومتانته الميكانيكية تجعله خيارًا دائمًا وموثوقًا حتى مع ظهور التقنيات الحديثة.


سمات

مخطط تفصيلي

روبي-رودز1
قضيب ليزر ياقوت 2_

مقدمة

قضيب الياقوت بطول 100 مم هو وسيط واسع الاستخدام لكسب ليزر الحالة الصلبة، ويتميز بطول موجة انبعاثه الأحمر الزاهي عند 694.3 نانومتر. مصنوع من أكسيد الألمونيوم الصناعي (Al₂O₃) المضاف إليه أيونات الكروم (Cr³⁺)، ويوفر هذا القضيب استقرارًا حراريًا وبصريًا ممتازًا، مما يجعله مثاليًا لمختلف أنظمة الليزر منخفضة إلى متوسطة الطاقة. بطول 100 مم، يوازن قضيب الياقوت بين سعة تخزين الطاقة وتصميمه المدمج، مما يتيح دمجه بمرونة في أجهزة الليزر التعليمية والعلمية، وبعض الأجهزة الصناعية.

لعقود، استُخدم قضيب الياقوت كمكون أساسي لليزر في مختبرات البصريات، وعروض الليزر، وأنظمة المحاذاة الدقيقة. يُعدّ حجم 100 مم خيارًا قياسيًا يناسب مجموعة واسعة من تجاويف الرنان. إن صقل سطح قضيب الياقوت الممتاز، وشفافيته البصرية، ومتانته الميكانيكية تجعله خيارًا دائمًا وموثوقًا حتى مع ظهور التقنيات الحديثة.

مبدأ التصنيع

يتضمن إنتاج قضيب الياقوت تقنيات متطورة لتنمية البلورات، مثل طريقة فيرنويل للدمج باللهب أو طريقة تشوكرالسكي للسحب. أثناء عملية التخليق، يُضاف أكسيد الألومنيوم بتركيز دقيق من أكسيد الكروم لتكوين بلورة ياقوت متجانسة. بعد تنمية الكرة، تُوجه وتُقطع وتُشكل إلى قضيب ياقوت بالأبعاد المطلوبة - 100 مم في هذه الحالة.

يخضع كل قضيب ياقوت لإجراءات تلميع وطلاء صارمة. تُصقل الأسطح النهائية وتُصقل للحصول على سطح مستوي تمامًا مثل الليزر (λ/10 أو أعلى)، ويمكن طلاؤها بطبقات عازلة عالية الانعكاس (HR) أو مضادة للانعكاس (AR) لتناسب تصميمات تجويف الليزر المحددة. يجب أن يكون قضيب الياقوت خاليًا من الشوائب والخطوط لضمان ضخ بصري متسق وتقليل فقدان التشتت إلى أدنى حد.

تمتص أيونات الكروم الموجودة داخل قضيب الياقوت الضوء في النطاق الطيفي الأخضر/الأزرق. عند ضخها بواسطة مصباح يدوي، تُثار إلى مستوى طاقة أعلى. وعند عودتها إلى مستوى الطاقة الأساسي، تُصدر فوتونات حمراء متماسكة، مُطلقةً تفاعلًا متسلسلًا من الانبعاث المُحفَّز، مُنتجةً بذلك شعاع ليزر. صُمم قضيب الياقوت بقطر 100 مم لتحقيق تخزين فعال للطاقة ومدة فلورية مثالية.

المعلمة

ملكية قيمة
الصيغة الكيميائية Cr³⁺:Al₂O₃
نظام الكريستال ثلاثي الزوايا
أبعاد الخلية الوحدوية (سداسية الشكل) أ = 4.785 Åc = 12.99 Å
كثافة الأشعة السينية 3.98 جم/سم³
نقطة الانصهار 2040 درجة مئوية
التمدد الحراري عند 323 كلفن عمودي على المحور c: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹موازي للمحور c: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹
الموصلية الحرارية عند 300 كلفن 28 واط/م·ك
صلابة موس: 9، نوب: 2000 كجم/مم²
معامل يونغ 345 جيجا باسكال
الحرارة النوعية عند 291 كلفن 761 جول/كجم·كلفن
معامل مقاومة الإجهاد الحراري (Rₜ) 34 واط/سم

تطبيقات قضبان الياقوت في مختلف الصناعات

تُعدّ قضبان الياقوت، المصنوعة من أكسيد الألومنيوم أحادي البلورة الاصطناعي المضاف إليه أيونات الكروم، ذات قيمة عالية لمزيجها الفريد من الصلابة الفيزيائية والاستقرار الكيميائي والخصائص البصرية المذهلة. هذه الخصائص تجعل قضبان الياقوت مادةً ممتازةً لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والعلمية والدقيقة. فيما يلي القطاعات الرئيسية التي لا تزال قضبان الياقوت تُظهر فيها قيمةً استثنائية:

1. تكنولوجيا الليزر والفوتونيات

تُستخدم قضبان الياقوت كوسط كسب في ليزرات الياقوت، حيث تُصدر ضوءًا أحمر بطول موجة 694.3 نانومتر عند ضخها بصريًا. في حين تهيمن البدائل الحديثة مثل ليزر Nd:YAG وليزر الألياف على السوق، لا تزال ليزرات الياقوت تُفضّل في مجالات متخصصة مثل:

  • طب الأمراض الجلدية (إزالة الوشم والآفات)

  • أدوات العرض التعليمية

  • البحث البصري الذي يتطلب مدة نبضة طويلة وجودة شعاع عالية

إن الوضوح البصري الممتاز وكفاءة تحويل الطاقة للياقوت تجعله مثاليًا للتحكم الفوتوني الدقيق والانبعاث.

2. الهندسة الدقيقة والقياس

بفضل صلابتها العالية (مقياس موس 9)، تُستخدم قضبان الياقوت على نطاق واسع في أنظمة القياس القائمة على التلامس، بما في ذلك:

  • أطراف القلم في آلات القياس الإحداثية (CMMs)

  • المجسات في أدوات التفتيش الدقيقة

  • نقاط مرجعية عالية الدقة في المقاييس البصرية والميكانيكية

تعتمد هذه الأدوات على مقاومة الياقوت للتشوه، مما يضمن دقة القياس المتسقة وطويلة الأمد دون تآكل.

3. صناعة الساعات وتطبيقات المحامل الدقيقة

في صناعة الساعات الفاخرة، تُحوّل قضبان الياقوت إلى محامل جوهرية، وهي مكونات دقيقة تُقلل الاحتكاك والتآكل في حركات الساعات الميكانيكية. يُسهم معامل احتكاكها المنخفض وصلابتها الفائقة في:

  • التشغيل السلس لقطارات التروس

  • عمر افتراضي أطول لأجزاء الساعة الداخلية

  • تحسين استقرار ضبط الوقت

بالإضافة إلى الساعات، تُستخدم قضبان الياقوت أيضًا في المحركات الدقيقة، وأجهزة استشعار التدفق، وأجهزة قياس الزوايا حيث تكون هناك حاجة إلى احتكاك منخفض للغاية وموثوقية.

4. أنظمة الفضاء والفراغ

في بيئات الفضاء والأقمار الصناعية والفراغ العالي، تُستخدم قضبان الياقوت كفواصل ودبابيس دعم وأدلة بصرية. ومن أهم مزاياها:

  • السلوك غير التفاعلي في المواقف العدوانية كيميائيًا

  • مقاومة حرارية ممتازة واستقرار أبعادي

  • تداخل مغناطيسي صفري للأجهزة الحساسة للكهرومغناطيسية

تسمح هذه الميزات لقضبان الياقوت بالعمل بشكل لا تشوبه شائبة في ظل الظروف القاسية، بما في ذلك التعرض للإشعاع، وتحولات درجات الحرارة السريعة، والضغط الفراغي.

5. الأجهزة التحليلية والطبية

تلعب قضبان الياقوت دورًا أساسيًا في الأجهزة المتطورة، لا سيما حيث يكون التوافق الحيوي والخمول الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية. تشمل تطبيقاتها:

  • المجسات ذات الرؤوس الياقوتية في التحليل الطيفي والتشخيص

  • فوهات الدقة أو مكونات التحكم في التدفق في أجهزة التحليل

  • قضبان عالية المتانة في معدات أتمتة المختبر

إن سطحها النظيف والمستقر ومقاومتها للتآكل تجعلها مثالية للاتصال بالعينات البيولوجية أو السوائل التفاعلية.

6. المنتجات الفاخرة والتصميم الوظيفي

إلى جانب وظيفتها العملية، تُستخدم قضبان الياقوت أحيانًا في الأقلام الفاخرة والبوصلات والمجوهرات والمناظير البصرية، حيث تعمل كعناصر هيكلية وزخرفية. يساهم لونها الأحمر الداكن وأسطحها المصقولة في:

  • التحسين الجمالي

  • تمثيل رمزي للدقة والمتانة

  • تحسين قيمة المنتج المتصورة في الأسواق الراقية


  • سابق:
  • التالي:

  • اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا