100mm රූබි දණ්ඩ: විද්‍යාත්මක හා කාර්මික යෙදුම් සඳහා නිරවද්‍ය ලේසර් මාධ්‍යය
විස්තරාත්මක රූප සටහන
හැඳින්වීම
100mm රූබි දණ්ඩ යනු බහුලව භාවිතා වන ඝන-තත්ව ලේසර් ලාභ මාධ්‍යයක් වන අතර එය 694.3 nm හි විචිත්‍රවත් රතු විමෝචන තරංග ආයාමයකින් සංලක්ෂිත වේ. ක්‍රෝමියම් අයන (Cr³⁺) සමඟ මාත්‍රණය කරන ලද කෘතිම කොරුන්ඩම් (Al₂O₃) වලින් සාදන ලද මෙම රූබි දණ්ඩ විශිෂ්ට තාප සහ දෘශ්‍ය ස්ථායිතාවයක් ලබා දෙන අතර එය විවිධ අඩු සිට මධ්‍යම ශක්ති ලේසර් පද්ධති සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. 100mm දිගකින් යුත් රූබි දණ්ඩ බලශක්ති ගබඩා ධාරිතාව සහ සංයුක්ත නිර්මාණය සමතුලිත කරයි, අධ්‍යාපනික, විද්‍යාත්මක සහ සමහර කාර්මික ලේසර් උපාංගවලට නම්‍යශීලී ඒකාබද්ධ කිරීම සක්‍රීය කරයි.
දශක ගණනාවක් තිස්සේ, රූබි දණ්ඩ දෘශ්‍ය විද්‍යාගාර, ලේසර් නිරූපණයන් සහ නිරවද්‍ය පෙළගැස්වීමේ පද්ධතිවල මූලික ලේසර් සංරචකයක් ලෙස සේවය කර ඇත. 100mm ප්‍රමාණය පුළුල් පරාසයක අනුනාදක කුහරවලට ගැලපෙන සම්මත තේරීමක් නියෝජනය කරයි. රූබි දණ්ඩේ විශිෂ්ට මතුපිට ඔප දැමීම, දෘශ්‍ය විනිවිදභාවය සහ යාන්ත්‍රික ශක්තිය නව තාක්ෂණයන් මතුවන විට පවා එය කල් පවතින සහ විශ්වාසදායක තේරීමක් බවට පත් කරයි.
නිෂ්පාදන මූලධර්මය
රූබි දණ්ඩ නිෂ්පාදනය සඳහා වර්නියුයිල් දැල්ල විලයන ක්‍රමය හෝ චොක්‍රල්ස්කි ඇදීමේ ක්‍රමය වැනි දියුණු ස්ඵටික-වර්ධන ශිල්පීය ක්‍රම ඇතුළත් වේ. සංස්ලේෂණය අතරතුර, ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් ඒකාකාර රූබි ස්ඵටිකයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා ක්‍රෝමියම් ඔක්සයිඩ් නිශ්චිත සාන්ද්‍රණයකින් මාත්‍රණය කරනු ලැබේ. බෝලය වැඩුණු පසු, එය දිශානුගත කර, පෙති කපා, අපේක්ෂිත මානයන්ගෙන් යුත් රූබි දණ්ඩක් බවට හැඩගස්වනු ලැබේ - මෙම අවස්ථාවේ දී 100 මි.මී.
ඉන්පසු සෑම රූබි දණ්ඩක්ම දැඩි ඔප දැමීමේ සහ ආලේපන ක්‍රියා පටිපාටිවලට යටත් වේ. අවසාන මුහුණු ලේසර් ශ්‍රේණියේ සමතලාභාවයට (λ/10 හෝ ඊට වඩා හොඳ) ලැප් කර ඔප දමා ඇති අතර නිශ්චිත ලේසර් කුහර සැලසුම් වලට ගැලපෙන පරිදි ඉහළ පරාවර්තකතා (HR) හෝ ප්‍රති-පරාවර්තක (AR) පාර විද්‍යුත් ස්ථර වලින් ආලේප කළ හැකිය. ස්ථාවර දෘශ්‍ය පොම්ප කිරීම සහ අවම විසිරුම් අලාභය සහතික කිරීම සඳහා රූබි දණ්ඩ ඇතුළත් කිරීම් සහ ඉරි වලින් තොර විය යුතුය.
රූබි දණ්ඩ තුළ ඇති ක්‍රෝමියම් අයන කොළ/නිල් වර්ණාවලි පරාසයේ ආලෝකය අවශෝෂණය කරයි. ෆ්ලෑෂ් ලාම්පුවකින් පොම්ප කරන විට, ඒවා ඉහළ ශක්ති තත්වයකට උද්යෝගිමත් වේ. ඒවා නැවත ඔවුන්ගේ බිම් තත්වයට පැමිණෙන විට, ඒවා සුසංයෝගී රතු ෆෝටෝන විමෝචනය කරයි, උත්තේජනය කරන ලද විමෝචන දාම ප්‍රතික්‍රියාවක් ආරම්භ කරයි - එමඟින් ලේසර් ප්‍රතිදානය නිපදවයි. 100mm රූබි දණ්ඩ නිර්මාණය කර ඇත්තේ කාර්යක්ෂම බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ ප්‍රශස්ත ප්‍රතිදීප්ත කාල සීමාව ලබා ගැනීම සඳහා ය.
පරාමිතිය
| දේපළ | වටිනාකම |
| රසායනික සූත්‍රය | Cr³⁺:අල්₂O₃ |
| ස්ඵටික පද්ධතිය | ත්‍රිකෝණාකාර |
| ඒකක සෛල මානයන් (ෂඩාස්‍රාකාර) | a = 4.785 Åc = 12.99 Å |
| එක්ස් කිරණ ඝනත්වය | 3.98 g/cm³ |
| ද්‍රවාංකය | 2040°C උෂ්ණත්වය |
| 323 K @ තාප ප්‍රසාරණය | c-අක්ෂයට ලම්බකව: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c-අක්ෂයට සමාන්තරව: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
| 300 K @ තාප සන්නායකතාවය | 28 W/m·K |
| දෘඪතාව | මෝ: 9, නූප්: 2000 kg/mm² |
| යංගේ මොඩියුලස් | ගිගා පැසිෆික් පැසිෆික් අම්ලය |
| නිශ්චිත තාපය @ 291 K | 761 J/kg·K |
| තාප පීඩන ප්‍රතිරෝධක පරාමිතිය (Rₜ) | 34 W/සෙ.මී. |
කර්මාන්ත පුරා රූබි දණ්ඩවල යෙදීම්
ක්‍රෝමියම් අයන සමඟ මාත්‍රණය කරන ලද කෘතිම තනි-ස්ඵටික ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් වලින් නිර්මාණය කරන ලද රූබි දඬු, ඒවායේ භෞතික දෘඪතාව, රසායනික ස්ථායිතාව සහ කැපී පෙනෙන දෘශ්‍ය ගුණාංගවල අද්විතීය සංයෝජනය සඳහා බෙහෙවින් අගය කරනු ලැබේ. මෙම ලක්ෂණ නිසා රූබි දඬු පුළුල් පරාසයක කාර්මික, විද්‍යාත්මක සහ නිරවද්‍ය යෙදුම් සඳහා ප්‍රමුඛ ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි. රූබි දඬු අඛණ්ඩව සුවිශේෂී වටිනාකමක් පෙන්නුම් කරන ප්‍රධාන අංශ පහත දැක්වේ:
1. ලේසර් තාක්ෂණය සහ ෆෝටෝනික්ස්
රූබි ලේසර් වල ලාභ මාධ්‍යය ලෙස රූබි දඬු ක්‍රියා කරන අතර, දෘශ්‍යමය වශයෙන් පොම්ප කරන විට 694.3 nm රතු ආලෝකය නිකුත් කරයි. Nd:YAG සහ ෆයිබර් ලේසර් වැනි නවීන විකල්ප වෙළඳපොලේ ආධිපත්‍යය දරන අතර, රූබි ලේසර් තවමත් විශේෂිත ක්ෂේත්‍රවල වඩාත් කැමති වේ:
-
වෛද්‍ය චර්ම රෝග විද්‍යාව (පච්ච කොටා ගැනීම සහ තුවාල ඉවත් කිරීම)
-
අධ්‍යාපනික ආදර්ශන මෙවලම්
-
දිගු ස්පන්දන කාල සීමාවන් සහ ඉහළ කදම්භ ගුණාත්මක භාවයක් අවශ්‍ය වන දෘශ්‍ය පර්යේෂණ
රූබි වල ඇති විශිෂ්ට දෘශ්‍ය පැහැදිලිකම සහ ශක්ති පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවය එය නිරවද්‍ය ෆෝටෝනික් පාලනය සහ විමෝචනය සඳහා කදිම කරයි.
2. නිරවද්‍ය ඉංජිනේරු විද්‍යාව සහ මිනුම් විද්‍යාව
ඒවායේ ඉහළ දෘඪතාව (මෝස් පරිමාණය 9) නිසා, රූබි දඬු ස්පර්ශ පාදක මිනුම් පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වේ, ඒවා අතර:
-
ඛණ්ඩාංක මිනුම් යන්ත්‍රවල (CMM) පන්හිඳ ඉඟි
-
නිරවද්‍යතා පරීක්ෂණ මෙවලම්වල පරීක්ෂණ
-
දෘශ්‍ය සහ යාන්ත්‍රික මිනුම්වල ඉහළ නිරවද්‍යතා යොමු ලක්ෂ්‍ය
මෙම මෙවලම් රූබියේ විරූපණයට ඇති ප්‍රතිරෝධය මත රඳා පවතින අතර, ගෙවී යාමකින් තොරව ස්ථාවර, දිගුකාලීන මිනුම් නිරවද්‍යතාවයක් සහතික කරයි.
3. ඔරලෝසු සෑදීම සහ ක්ෂුද්‍ර ෙබයාරිං යෙදුම්
ඉහළ මට්ටමේ ඔරලෝසු විද්‍යාවේදී, රූබි දඬු මැණික් බෙයාරිං බවට සකසනු ලැබේ - යාන්ත්‍රික ඔරලෝසු චලනයන්හි ඝර්ෂණය සහ ගෙවී යාම අඩු කරන කුඩා සංරචක. ඒවායේ අඩු ඝර්ෂණ සංගුණකය සහ උසස් දෘඪතාව දායක වන්නේ:
-
ගියර් දුම්රියවල සුමට ක්‍රියාකාරිත්වය
-
අභ්‍යන්තර ඔරලෝසු කොටස්වල ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම.
-
කාල සටහන් ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීම
ඔරලෝසු වලට අමතරව, රූබි දඬු ක්ෂුද්‍ර මෝටර, ප්‍රවාහ සංවේදක සහ අතිශය අඩු ඝර්ෂණය සහ විශ්වසනීයත්වය අවශ්‍ය වන ගයිරොස්කෝප් වලද භාවිතා වේ.
4. අභ්‍යවකාශ සහ රික්ත පද්ධති
අභ්‍යවකාශ, චන්ද්‍රිකා සහ අධි රික්තක පරිසරවලදී, රූබි දඬු අවකාශක, ආධාරක අල්ෙපෙනති සහ දෘශ්‍ය මාර්ගෝපදේශ ලෙස භාවිතා කරයි. ඒවායේ ප්‍රධාන වාසි අතර:
-
රසායනිකව ආක්‍රමණශීලී සැකසුම් තුළ ප්‍රතික්‍රියාශීලී නොවන හැසිරීම්
-
විශිෂ්ට තාප ප්‍රතිරෝධය සහ මාන ස්ථායිතාව
-
විද්‍යුත් චුම්භක සංවේදී උපාංග සඳහා ශුන්‍ය චුම්භක මැදිහත්වීම්
මෙම ලක්ෂණ නිසා රූබි දඬු වලට විකිරණ නිරාවරණය, වේගවත් උෂ්ණත්ව මාරුවීම් සහ රික්තක ආතතිය ඇතුළු ආන්තික තත්වයන් යටතේ දෝෂ රහිතව ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
5. විශ්ලේෂණාත්මක සහ වෛද්‍ය උපකරණ
ජෛව අනුකූලතාව සහ රසායනික නිෂ්ක්‍රීයභාවය ඉතා වැදගත් වන නවීන උපකරණ සැකසීමේදී රූබි දඬු අත්‍යවශ්‍ය කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. යෙදුම්වලට ඇතුළත් වන්නේ:
-
වර්ණාවලීක්ෂය සහ රෝග විනිශ්චය සඳහා නිල් මැණික් ඉඟි සහිත පරීක්ෂණ
-
විශ්ලේෂකවල නිරවද්‍ය තුණ්ඩ හෝ ප්‍රවාහ පාලන සංරචක
-
රසායනාගාර ස්වයංක්‍රීයකරණ උපකරණවල ඉහළ කල්පැවැත්මක් සහිත දඬු
ඒවායේ පිරිසිදු, ස්ථායී මතුපිට සහ විඛාදනයට ඇති ප්‍රතිරෝධය ජීව විද්‍යාත්මක සාම්පල හෝ ප්‍රතික්‍රියාශීලී තරල සමඟ සම්බන්ධ වීමට වඩාත් සුදුසු වේ.
6. සුඛෝපභෝගී නිෂ්පාදන සහ ක්‍රියාකාරී නිර්මාණය
පිරිසිදු ක්‍රියාකාරීත්වයට අමතරව, රූබි දඬු ඉඳහිට සුඛෝපභෝගී පෑන්, මාලිමා යන්ත්‍ර, ආභරණ කෑලි සහ දෘශ්‍ය ස්කෝප් වලට ඒකාබද්ධ කරනු ලැබේ - ව්‍යුහාත්මක සහ අලංකාර අංග ලෙස සේවය කරයි. ඒවායේ තද රතු පැහැය සහ ඔප දැමූ මතුපිට දායක වන්නේ:
-
සෞන්දර්යාත්මක ශෝධනය
-
නිරවද්‍යතාවය සහ කල්පැවැත්ම සංකේතාත්මකව නිරූපණය කිරීම
-
ඉහළ මට්ටමේ වෙළඳපලවල වැඩිදියුණු කළ සංජානනීය නිෂ්පාදන වටිනාකම
