115 ملی میٹر روبی راڈ: بہتر پلسڈ لیزر سسٹمز کے لیے توسیعی لمبائی کا کرسٹل
تفصیلی خاکہ


جائزہ
115mm روبی راڈ ایک اعلیٰ کارکردگی کا حامل، توسیعی لمبائی والا لیزر کرسٹل ہے جسے پلسڈ سالڈ سٹیٹ لیزر سسٹمز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ مصنوعی روبی سے بنایا گیا—ایک ایلومینیم آکسائیڈ میٹرکس (Al₂O₃) جس میں کرومیم آئنز (Cr³⁺) شامل ہیں—روبی راڈ 694.3 nm پر مستقل کارکردگی، بہترین تھرمل چالکتا، اور قابل اعتماد اخراج پیش کرتا ہے۔ معیاری ماڈلز کے مقابلے میں 115 ملی میٹر روبی راڈ کی بڑھتی ہوئی لمبائی فائدہ کو بڑھاتی ہے، جس سے فی نبض زیادہ توانائی کا ذخیرہ ہوتا ہے اور مجموعی طور پر لیزر کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔
اپنی واضحیت، سختی، اور سپیکٹرل خصوصیات کے لیے مشہور، روبی راڈ سائنسی، صنعتی اور تعلیمی شعبوں میں ایک قابل قدر لیزر مواد بنی ہوئی ہے۔ 115 ملی میٹر کی لمبائی پمپنگ کے دوران اعلیٰ نظری جذب کو قابل بناتی ہے، جو روشن اور زیادہ طاقتور سرخ لیزر آؤٹ پٹ میں ترجمہ کرتی ہے۔ چاہے جدید لیبارٹری سیٹ اپ ہوں یا OEM سسٹمز میں، روبی راڈ کنٹرول شدہ، زیادہ شدت والے آؤٹ پٹ کے لیے ایک قابل اعتماد لیزنگ میڈیم ثابت ہوتا ہے۔
فیبریکیشن اور کرسٹل انجینئرنگ
روبی راڈ کی تخلیق میں Czochralski تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے کنٹرول شدہ سنگل کرسٹل نمو شامل ہے۔ اس طریقہ میں، نیلم کے بیجوں کے کرسٹل کو اعلیٰ طہارت والے ایلومینیم آکسائیڈ اور کرومیم آکسائیڈ کے پگھلے ہوئے مکس میں ڈبو دیا جاتا ہے۔ بیل کو آہستہ آہستہ کھینچا اور گھمایا جاتا ہے تاکہ ایک بے عیب، نظری طور پر یکساں روبی پنڈ بن جائے۔ پھر روبی راڈ کو نکالا جاتا ہے، اس کی شکل 115 ملی میٹر کی ہوتی ہے، اور آپٹیکل سسٹم کی ضروریات کی بنیاد پر عین طول و عرض میں کاٹ دی جاتی ہے۔
ہر روبی راڈ اپنی بیلناکار سطح اور آخری چہروں پر باریک چمکانے سے گزرتا ہے۔ یہ چہروں کو لیزر گریڈ کی ہمواری تک ختم کر دیا جاتا ہے اور عام طور پر ڈائی الیکٹرک کوٹنگز حاصل کرتے ہیں۔ روبی راڈ کے ایک سرے پر ہائی ریفلیکٹیو (HR) کوٹنگ لگائی جاتی ہے، جب کہ دوسرے کو جزوی ٹرانسمیشن آؤٹ پٹ کپلر (OC) یا اینٹی ریفلیکشن (AR) کوٹنگ سسٹم کے ڈیزائن پر منحصر کیا جاتا ہے۔ یہ ملعمع کاری اندرونی فوٹوون کی عکاسی کو زیادہ سے زیادہ کرنے اور توانائی کے ضیاع کو کم کرنے کے لیے اہم ہیں۔
روبی راڈ میں کرومیم آئن پمپنگ روشنی کو جذب کرتے ہیں، خاص طور پر سپیکٹرم کے نیلے سبز حصے میں۔ ایک بار پرجوش ہونے کے بعد، یہ آئنز میٹاسٹیبل توانائی کی سطح پر منتقل ہو جاتے ہیں۔ متحرک اخراج پر، روبی راڈ مربوط سرخ لیزر روشنی خارج کرتا ہے۔ 115 ملی میٹر روبی راڈ کی لمبی جیومیٹری فوٹوون حاصل کرنے کے لیے طویل راستے کی لمبائی پیش کرتی ہے، جو پلس اسٹیکنگ اور ایمپلیفیکیشن سسٹم میں اہم ہے۔
بنیادی ایپلی کیشنز
روبی راڈز، جو اپنی غیر معمولی سختی، تھرمل چالکتا، اور نظری شفافیت کے لیے مشہور ہیں، بڑے پیمانے پر اعلیٰ صحت سے متعلق صنعتی اور سائنسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتی ہیں۔ بنیادی طور پر سنگل کرسٹل ایلومینیم آکسائیڈ (Al₂O₃) پر مشتمل ہے جو تھوڑی مقدار میں کرومیم (Cr³⁺) کے ساتھ ڈوپڈ ہے، روبی راڈز منفرد نظری خصوصیات کے ساتھ بہترین میکانکی طاقت کو یکجا کرتی ہیں، جو انہیں مختلف قسم کی جدید ٹیکنالوجیز میں ناگزیر بناتی ہیں۔
1۔لیزر ٹیکنالوجی
روبی راڈز کا سب سے اہم استعمال ٹھوس ریاست لیزرز میں ہے۔ روبی لیزرز، جو اب تک تیار کیے گئے پہلے لیزرز میں سے تھے، مصنوعی روبی کرسٹل کو حاصل کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ جب آپٹیکلی طور پر پمپ کیا جاتا ہے (عام طور پر فلیش لیمپ کا استعمال کرتے ہوئے)، تو یہ سلاخیں 694.3 nm کی طول موج پر مربوط سرخ روشنی خارج کرتی ہیں۔ نئے لیزر مواد کے باوجود، روبی لیزر اب بھی ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال کیے جاتے ہیں جہاں نبض کا دورانیہ اور مستحکم پیداوار اہم ہوتی ہے، جیسے ہولوگرافی، ڈرمیٹولوجی (ٹیٹو ہٹانے کے لیے)، اور سائنسی تجربات۔
2.آپٹیکل آلات
ان کی بہترین روشنی کی ترسیل اور کھرچنے کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے، روبی راڈ اکثر درست نظری آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی پائیداری سخت حالات میں دیرپا کارکردگی کو یقینی بناتی ہے۔ یہ سلاخیں بیم سپلٹرز، آپٹیکل آئسولیٹروں اور اعلیٰ درستگی والے فوٹوونک آلات میں اجزاء کے طور پر کام کر سکتی ہیں۔
3.اعلی پہننے والے اجزاء
مکینیکل اور میٹرولوجی سسٹمز میں روبی راڈز کو لباس مزاحم عناصر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر گھڑی کے بیرنگ، درستگی کے گیجز، اور فلو میٹرز میں پائے جاتے ہیں، جہاں مسلسل کارکردگی اور جہتی استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔ روبی کی اعلی سختی (Mohs پیمانے پر 9) اسے بغیر کسی کمی کے طویل مدتی رگڑ اور دباؤ کو برداشت کرنے کی اجازت دیتی ہے۔
4.طبی اور تجزیاتی آلات
روبی کی سلاخیں بعض اوقات خصوصی طبی آلات اور تجزیاتی آلات میں استعمال ہوتی ہیں۔ ان کی حیاتیاتی مطابقت اور غیر فعال نوعیت انہیں حساس بافتوں یا کیمیکلز سے رابطے کے لیے موزوں بناتی ہے۔ لیبارٹری سیٹ اپ میں، روبی راڈز اعلی کارکردگی کی پیمائش کی تحقیقات اور سینسنگ سسٹمز میں مل سکتی ہیں۔
5۔سائنسی تحقیق
فزکس اور میٹریل سائنس میں، روبی کی سلاخوں کو آلات کیلیبریٹ کرنے، آپٹیکل خصوصیات کا مطالعہ کرنے، یا ڈائمنڈ اینول سیلز میں پریشر انڈیکیٹرز کے طور پر کام کرنے کے لیے حوالہ مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ مخصوص حالات میں ان کا فلوروسینس محققین کو مختلف ماحول میں تناؤ اور درجہ حرارت کی تقسیم کا تجزیہ کرنے میں مدد کرتا ہے۔
آخر میں، روبی راڈز تمام صنعتوں میں ایک ضروری مواد بنی ہوئی ہیں جہاں درستگی، پائیداری، اور آپٹیکل کارکردگی سب سے اہم ہے۔ جیسے جیسے مادی سائنس میں پیشرفت ہو رہی ہے، روبی راڈز کے نئے استعمالات کو مسلسل تلاش کیا جا رہا ہے، جو مستقبل کی ٹیکنالوجیز میں ان کی مطابقت کو یقینی بناتا ہے۔
بنیادی تفصیلات
جائیداد | قدر |
---|---|
کیمیائی فارمولا | Cr³⁺:Al₂O₃ |
کرسٹل سسٹم | مثلث |
یونٹ سیل کے طول و عرض (ہیکساگونل) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
ایکس رے کثافت | 3.98 گرام/cm³ |
میلٹنگ پوائنٹ | 2040 °C |
تھرمل توسیع @ 323 K | سی محور پر کھڑا: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹ c-axis کے متوازی: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
تھرمل چالکتا @ 300 K | 28 W/m·K |
سختی | محس: 9، نوپ: 2000 کلوگرام/ملی میٹر |
ینگ کا ماڈیولس | 345 جی پی اے |
مخصوص حرارت @ 291 K | 761 J/kg·K |
تھرمل تناؤ مزاحمتی پیرامیٹر (Rₜ) | 34 ڈبلیو/سینٹی میٹر |
اکثر پوچھے گئے سوالات (FAQ)
Q1: چھوٹی چھڑی پر 115mm روبی راڈ کا انتخاب کیوں کریں؟
ایک لمبی روبی راڈ توانائی کے ذخیرہ اور طویل تعامل کی لمبائی کے لیے زیادہ حجم فراہم کرتی ہے، جس کے نتیجے میں زیادہ فائدہ اور بہتر توانائی کی منتقلی ہوتی ہے۔
Q2: کیا روبی راڈ Q-سوئچنگ کے لیے موزوں ہے؟
جی ہاں روبی راڈ غیر فعال یا فعال Q-سوئچنگ سسٹم کے ساتھ اچھی طرح کام کرتا ہے اور جب مناسب طریقے سے منسلک ہوتا ہے تو مضبوط پلس آؤٹ پٹ پیدا کرتا ہے۔
Q3: روبی راڈ کس درجہ حرارت کی حد کو برداشت کر سکتا ہے؟
روبی راڈ تھرمل طور پر کئی سو ڈگری سیلسیس تک مستحکم ہے۔ تاہم، لیزر آپریشن کے دوران تھرمل مینجمنٹ سسٹم کی سفارش کی جاتی ہے۔
Q4: کوٹنگز روبی راڈ کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتی ہیں؟
اعلی معیار کی کوٹنگز عکاسی کے نقصان کو کم کرکے لیزر کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہیں۔ غلط کوٹنگ کے نتیجے میں نقصان یا فائدہ کم ہو سکتا ہے۔
Q5: کیا 115mm روبی راڈ چھوٹی سلاخوں سے بھاری ہے یا زیادہ نازک؟
تھوڑا بھاری ہونے کے باوجود، روبی راڈ بہترین میکانکی سالمیت کو برقرار رکھتا ہے۔ یہ سختی میں ہیرے کے بعد دوسرے نمبر پر ہے اور خروںچ یا تھرمل جھٹکے سے اچھی طرح مزاحمت کرتا ہے۔
Q6: روبی راڈ کے ساتھ پمپ کے کون سے ذرائع بہترین کام کرتے ہیں؟
روایتی طور پر زینون فلیش لیمپ استعمال کیے جاتے ہیں۔ مزید جدید نظام اعلیٰ طاقت والے ایل ای ڈی یا ڈائیوڈ پمپ فریکوئنسی ڈبل گرین لیزر استعمال کر سکتے ہیں۔
Q7: روبی راڈ کو کیسے ذخیرہ یا برقرار رکھا جانا چاہئے؟
روبی راڈ کو دھول سے پاک، اینٹی سٹیٹک ماحول میں رکھیں۔ لیپت سطحوں کو براہ راست سنبھالنے سے گریز کریں، اور صفائی کے لیے غیر کھرچنے والے کپڑے یا لینس ٹشو استعمال کریں۔
Q8: کیا روبی راڈ کو جدید ریزونیٹر ڈیزائن میں ضم کیا جا سکتا ہے؟
بالکل۔ روبی راڈ، اپنی تاریخی جڑوں کے باوجود، اب بھی وسیع پیمانے پر ریسرچ گریڈ اور کمرشل آپٹیکل گہاوں میں ضم ہے۔
Q9: 115mm روبی راڈ کی عمر کتنی ہے؟
مناسب آپریشن اور دیکھ بھال کے ساتھ، ایک روبی راڈ کارکردگی میں کمی کے بغیر ہزاروں گھنٹوں تک قابل اعتماد طریقے سے کام کر سکتا ہے۔
Q10: کیا روبی راڈ آپٹیکل نقصان کے خلاف مزاحم ہے؟
ہاں، لیکن کوٹنگز کے نقصان کی حد سے تجاوز کرنے سے گریز کرنا ضروری ہے۔ مناسب سیدھ اور تھرمل ریگولیشن کارکردگی کو محفوظ رکھتا ہے اور کریکنگ کو روکتا ہے۔