Batang Ruby 100mm: Media Laser Presisi untuk Aplikasi Ilmiah dan Industri

Deskripsi Singkat:

Batang rubi 100 mm merupakan media penguat laser solid-state yang banyak digunakan, ditandai dengan panjang gelombang emisi merah terang pada 694,3 nm. Terbuat dari korundum sintetis (Al₂O₃) yang didoping dengan ion kromium (Cr³⁺), batang rubi ini menawarkan stabilitas termal dan optik yang sangat baik, sehingga ideal untuk berbagai sistem laser berenergi rendah hingga menengah. Dengan panjang 100 mm, batang rubi ini menyeimbangkan kapasitas penyimpanan energi dan desain yang ringkas, memungkinkan integrasi yang fleksibel ke dalam perangkat laser pendidikan, ilmiah, dan beberapa perangkat laser industri.

Selama beberapa dekade, batang ruby telah menjadi komponen laser fundamental di laboratorium optik, demonstrasi laser, dan sistem penyelarasan presisi. Ukuran 100 mm merupakan pilihan standar yang sesuai dengan berbagai rongga resonator. Polesan permukaan batang ruby yang sangat baik, transparansi optik, dan kekuatan mekanisnya menjadikannya pilihan yang tahan lama dan andal bahkan seiring munculnya teknologi baru.

Kirim email ke kami

Fitur

Diagram Rinci

Perkenalan

Prinsip Pembuatan

Produksi batang rubi melibatkan teknik-teknik penumbuhan kristal canggih seperti metode fusi api Verneuil atau metode tarik Czochralski. Selama sintesis, aluminium oksida didoping dengan konsentrasi kromium oksida yang tepat untuk menghasilkan kristal rubi yang seragam. Setelah boule tumbuh, ia diorientasikan, diiris, dan dibentuk menjadi batang rubi dengan dimensi yang diinginkan—dalam hal ini 100 mm.

Setiap batang ruby kemudian menjalani prosedur pemolesan dan pelapisan yang ketat. Permukaan ujungnya dilapis dan dipoles hingga kerataan setara laser (λ/10 atau lebih baik) dan dapat dilapisi dengan lapisan dielektrik reflektifitas tinggi (HR) atau anti-reflektif (AR) agar sesuai dengan desain rongga laser tertentu. Batang ruby harus bebas dari inklusi dan striasi untuk memastikan pemompaan optik yang konsisten dan kehilangan hamburan yang minimal.

Ion-ion kromium dalam batang rubi menyerap cahaya dalam rentang spektral hijau/biru. Ketika dipompa oleh lampu kilat, ion-ion tersebut tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Saat kembali ke keadaan dasar, ion-ion tersebut memancarkan foton merah yang koheren, memicu reaksi berantai emisi terstimulasi—sehingga menghasilkan keluaran laser. Batang rubi 100 mm dirancang untuk mencapai penyimpanan energi yang efisien dan durasi fluoresensi yang optimal.

Parameter

Milik	Nilai
Rumus Kimia	Cr³⁺:Al₂O₃
Sistem Kristal	Segitiga
Dimensi Sel Satuan (Heksagonal)	a = 4,785 Åc = 12,99 Å
Kepadatan Sinar-X	3,98 gram/cm³
Titik lebur	2040 derajat celcius
Ekspansi Termal @ 323 K	Tegak lurus terhadap sumbu-c: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹Sejajar dengan sumbu-c: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Konduktivitas Termal @ 300 K	28 W/m·K
Kekerasan	Mohs: 9, Knoop: 2000 kg/mm²
Modulus Young	345 GPa
Panas Spesifik @ 291 K	761 J/kg·K
Parameter Resistensi Tegangan Termal (Rₜ)	34 W/cm

Aplikasi Batang Ruby di Berbagai Industri

Batang rubi, yang terbuat dari aluminium oksida kristal tunggal sintetis yang didoping dengan ion kromium, sangat dihargai karena kombinasi unik antara kekerasan fisik, stabilitas kimia, dan sifat optiknya yang memukau. Karakteristik ini menjadikan batang rubi sebagai material premium untuk berbagai aplikasi industri, ilmiah, dan presisi. Berikut adalah sektor-sektor utama di mana batang rubi terus menunjukkan nilai yang luar biasa:

1. Teknologi Laser dan Fotonik

Batang rubi berfungsi sebagai media penguat pada laser rubi, memancarkan cahaya merah pada 694,3 nm ketika dipompa secara optik. Meskipun alternatif modern seperti Nd:YAG dan laser serat mendominasi pasar, laser rubi masih lebih disukai di bidang-bidang khusus seperti:

Dermatologi medis (penghapusan tato dan lesi)
Alat demonstrasi pendidikan
Penelitian optik yang membutuhkan durasi pulsa panjang dan kualitas sinar tinggi

Kejernihan optik yang luar biasa dan efisiensi konversi energi dari batu rubi membuatnya ideal untuk pengendalian dan emisi fotonik yang presisi.

2. Teknik Presisi dan Metrologi

Berkat kekerasannya yang tinggi (skala Mohs 9), batang ruby banyak digunakan dalam sistem pengukuran berbasis kontak, termasuk:

Ujung stylus pada mesin pengukur koordinat (CMM)
Probe pada alat inspeksi presisi
Titik referensi akurasi tinggi dalam pengukur optik dan mekanis

Alat-alat ini mengandalkan ketahanan ruby terhadap deformasi, memastikan akurasi pengukuran yang konsisten dan jangka panjang tanpa keausan.

3. Aplikasi Pembuatan Jam Tangan dan Bantalan Mikro

Dalam horologi kelas atas, batang rubi diproses menjadi bantalan permata—komponen kecil yang mengurangi gesekan dan keausan pada mesin jam mekanis. Koefisien gesekannya yang rendah dan kekerasannya yang superior berkontribusi pada:

Pengoperasian roda gigi yang lancar
Memperpanjang umur komponen internal jam tangan
Peningkatan stabilitas penunjuk waktu

Selain jam tangan, batang ruby juga digunakan dalam motor mikro, sensor aliran, dan giroskop yang memerlukan gesekan sangat rendah dan keandalan.

4. Sistem Dirgantara dan Vakum

Dalam lingkungan kedirgantaraan, satelit, dan vakum tinggi, batang ruby digunakan sebagai spacer, pin penyangga, dan pemandu optik. Keunggulan utamanya meliputi:

Perilaku non-reaktif dalam lingkungan yang agresif secara kimia
Ketahanan termal dan stabilitas dimensi yang sangat baik
Tidak ada gangguan magnetik untuk perangkat yang sensitif terhadap elektromagnetik

Fitur-fitur ini memungkinkan batang ruby berfungsi sempurna dalam kondisi ekstrem, termasuk paparan radiasi, perubahan suhu yang cepat, dan tekanan vakum.

5. Alat Analisis dan Medis

Batang rubi memainkan peran penting dalam instrumentasi canggih, terutama di mana biokompatibilitas dan inertitas kimia sangat penting. Aplikasinya meliputi:

Probe berujung safir dalam spektroskopi dan diagnostik
Nozel presisi atau komponen pengontrol aliran dalam penganalisis
Batang daya tahan tinggi dalam peralatan otomasi laboratorium

Permukaannya yang bersih dan stabil serta ketahanannya terhadap korosi menjadikannya ideal untuk kontak dengan sampel biologis atau cairan reaktif.

6. Produk Mewah dan Desain Fungsional

Selain fungsi murni, batang rubi terkadang diintegrasikan ke dalam pena mewah, kompas, perhiasan, dan teropong optik—berfungsi sebagai elemen struktural sekaligus dekoratif. Warna merah tua dan permukaannya yang mengkilap berkontribusi pada: