100 mm robijnrode staaf: precisielasermedium voor wetenschappelijke en industriële toepassingen

Korte beschrijving:

De 100 mm robijnrode staaf is een veelgebruikt versterkingsmedium voor solid-state lasers, gekenmerkt door zijn levendige rode emissiegolflengte van 694,3 nm. Deze robijnrode staaf is gemaakt van synthetisch korund (Al₂O₃) gedoteerd met chroomionen (Cr³⁺) en biedt uitstekende thermische en optische stabiliteit, waardoor hij ideaal is voor diverse lasersystemen met lage tot gemiddelde energie. Met een lengte van 100 mm combineert de robijnrode staaf energieopslagcapaciteit met een compact ontwerp, wat flexibele integratie in educatieve, wetenschappelijke en sommige industriële laserapparaten mogelijk maakt.

De robijnrode staaf dient al tientallen jaren als een fundamenteel laseronderdeel in optische laboratoria, laserdemonstraties en precisie-uitlijnsystemen. De 100 mm-maat is een standaardkeuze die past in een breed scala aan resonatorholtes. De uitstekende oppervlakteglans, optische transparantie en mechanische sterkte van de robijnrode staaf maken hem een duurzame en betrouwbare keuze, zelfs nu er nieuwe technologieën op de markt komen.

Stuur ons een e-mail

Functies

Gedetailleerd diagram

Invoering

Productieprincipe

De productie van de robijnstaaf omvat geavanceerde kristalgroeitechnieken zoals de Verneuil-vlamfusiemethode of de Czochralski-trekmethode. Tijdens de synthese wordt aluminiumoxide gedoteerd met een nauwkeurige concentratie chroomoxide om een uniform robijnkristal te creëren. Zodra de bol is gegroeid, wordt deze georiënteerd, gesneden en gevormd tot een robijnstaaf met de gewenste afmetingen – in dit geval 100 mm.

Elke robijnrode staaf wordt vervolgens onderworpen aan strenge polijst- en coatingprocedures. De uiteinden worden gelapt en gepolijst tot laserkwaliteit vlakheid (λ/10 of beter) en kunnen worden gecoat met hoogreflecterende (HR) of antireflecterende (AR) diëlektrische lagen, passend bij specifieke lasercaviteitsontwerpen. De robijnrode staaf moet vrij zijn van insluitsels en strepen om consistente optische pompwerking en minimaal verstrooiingsverlies te garanderen.

De chroomionen in de robijnrode staaf absorberen licht in het groen/blauwe spectrum. Wanneer ze door een flitslamp worden gepompt, raken ze geëxciteerd naar een hogere energietoestand. Wanneer ze terugkeren naar hun grondtoestand, zenden ze coherente rode fotonen uit, wat een kettingreactie van gestimuleerde emissie in gang zet – wat laserlicht produceert. De 100 mm robijnrode staaf is ontworpen voor efficiënte energieopslag en optimale fluorescentieduur.

Parameter

Eigendom	Waarde
Chemische formule	Cr³⁺:Al₂O₃
Kristalsysteem	Trigonaal
Eenheidscelafmetingen (hexagonaal)	a = 4,785 Åc = 12,99 Å
röntgendichtheid	3,98 g/cm³
Smeltpunt	2040°C
Thermische uitzetting bij 323 K	Loodrecht op de c-as: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Parallel aan de c-as: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Thermische geleidbaarheid bij 300 K	28 W/m·K
Hardheid	Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm²
Young's modulus	345 GPa
Soortelijke warmte bij 291 K	761 J/kg·K
Thermische stressbestendigheidsparameter (Rₜ)	34 W/cm

Toepassingen van robijnstaven in verschillende industrieën

Robijnstaven, vervaardigd uit synthetisch monokristallijn aluminiumoxide gedoteerd met chroomionen, worden zeer gewaardeerd vanwege hun unieke combinatie van fysieke hardheid, chemische stabiliteit en opvallende optische eigenschappen. Deze eigenschappen maken robijnstaven tot een hoogwaardig materiaal voor een breed scala aan industriële, wetenschappelijke en precisietoepassingen. Hieronder vindt u de belangrijkste sectoren waar robijnstaven een uitzonderlijke waarde blijven bewijzen:

1. Lasertechnologie en fotonica

Robijnstaven dienen als versterkingsmedium in robijnlasers en zenden rood licht uit met een golflengte van 694,3 nm wanneer ze optisch gepompt worden. Hoewel moderne alternatieven zoals Nd:YAG- en fiberlasers de markt domineren, genieten robijnlasers nog steeds de voorkeur in gespecialiseerde toepassingen zoals:

Medische dermatologie (tatoeages en laesies verwijderen)
Educatieve demonstratietools
Optisch onderzoek waarbij lange pulsduren en een hoge bundelkwaliteit nodig zijn

De uitstekende optische helderheid en energieomzettingsefficiëntie van robijn maken het ideaal voor nauwkeurige fotonische controle en emissie.

2. Precisietechniek en metrologie

Dankzij hun hoge hardheid (schaal van Mohs 9) worden robijnstaven veelvuldig gebruikt in op contact gebaseerde meetsystemen, waaronder:

Styluspunten in coördinatenmeetmachines (CMM's)
Sondes in precisie-inspectie-instrumenten
Hoognauwkeurige referentiepunten in optische en mechanische meters

Deze gereedschappen vertrouwen op de vervormingsbestendigheid van robijn, waardoor consistente, langdurige meetnauwkeurigheid wordt gegarandeerd zonder dat er sprake is van slijtage.

3. Horlogemakerij en microlagertoepassingen

In de hoogwaardige uurwerkindustrie worden robijnstaven verwerkt tot juweellagers – kleine componenten die wrijving en slijtage in mechanische uurwerken verminderen. Hun lage wrijvingscoëfficiënt en superieure hardheid dragen bij aan:

Soepele werking van tandwieltreinen
Verlengde levensduur van interne horlogeonderdelen
Verbeterde stabiliteit van de tijdwaarneming

Naast horloges worden robijnrode staven ook gebruikt in micromotoren, stromingssensoren en gyroscopen waarbij extreem lage wrijving en betrouwbaarheid vereist zijn.

4. Lucht- en ruimtevaart- en vacuümsystemen

In de lucht- en ruimtevaart, satelliettoepassingen en hoogvacuümomgevingen worden robijnrode staven gebruikt als afstandhouders, steunpennen en optische geleiders. Hun belangrijkste voordelen zijn:

Niet-reactief gedrag in chemisch agressieve omgevingen
Uitstekende thermische weerstand en maatvastheid
Geen magnetische interferentie voor elektromagnetisch gevoelige apparaten

Dankzij deze eigenschappen kunnen robijnstaven uitstekend presteren onder extreme omstandigheden, zoals blootstelling aan straling, snelle temperatuurschommelingen en vacuümspanning.

5. Analytische en medische apparaten

Robijnstaven spelen een essentiële rol in geavanceerde instrumentatie, met name waar biocompatibiliteit en chemische inertheid cruciaal zijn. Toepassingen zijn onder andere:

Saffierpuntige probes in spectroscopie en diagnostiek
Precisiesproeiers of stroomregelcomponenten in analysatoren
Staven met hoge duurzaamheid in laboratoriumautomatiseringsapparatuur

Dankzij hun schone, stabiele oppervlak en corrosiebestendigheid zijn ze ideaal voor contact met biologische monsters of reactieve vloeistoffen.

6. Luxe producten en functioneel design

Naast pure functionaliteit worden robijnrode staven af en toe geïntegreerd in luxe pennen, kompassen, sieraden en optische telescopen, waar ze zowel als structureel als decoratief element dienen. Hun dieprode kleur en gepolijste oppervlakken dragen bij aan: