୧୦୦ମିମି ରୁବି ରଡ୍: ବୈଜ୍ଞାନିକ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ସଠିକ୍ ଲେଜର ମାଧ୍ୟମ
ବିସ୍ତୃତ ଚିତ୍ର


ପରିଚୟ
୧୦୦ମିମି ରୁବି ରଡ୍ ଏକ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଲେଜର ଲାଭ ମାଧ୍ୟମ, ଯାହାର ସ୍ପଷ୍ଟ ଲାଲ ନିର୍ଗମନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ୬୯୪.୩ ଏନଏମ ଅଟେ। କ୍ରୋମିୟମ୍ ଆୟନ୍ (Cr³⁺) ସହିତ ଡୋପ୍ ହୋଇଥିବା ସିନ୍ଥେଟିକ୍ କୋରୁଣ୍ଡମ୍ (Al₂O₃) ରୁ ନିର୍ମିତ, ଏହି ରୁବି ରଡ୍ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଥର୍ମାଲ୍ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଦାନ କରେ, ଏହାକୁ ବିଭିନ୍ନ ନିମ୍ନ-ରୁ ମଧ୍ୟ-ଶକ୍ତି ଲେଜର ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ କରିଥାଏ। ୧୦୦ମିମି ଲମ୍ବ ସହିତ, ରୁବି ରଡ୍ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ଏବଂ କମ୍ପାକ୍ଟ ଡିଜାଇନ୍ ସନ୍ତୁଳିତ କରେ, ଯାହା ଶିକ୍ଷାଗତ, ବୈଜ୍ଞାନିକ ଏବଂ କିଛି ଶିଳ୍ପ ଲେଜର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକରେ ନମନୀୟ ସମନ୍ୱୟକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।
ଦଶନ୍ଧି ଧରି, ରୁବି ରଡ୍ ଅପ୍ଟିକ୍ସ ଲ୍ୟାବ, ଲେଜର ପ୍ରଦର୍ଶନ ଏବଂ ସଠିକ୍ ଆଲାଇନ୍ମେଣ୍ଟ ସିଷ୍ଟମରେ ଏକ ମୌଳିକ ଲେଜର ଉପାଦାନ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିଆସିଛି। 100mm ଆକାର ଏକ ମାନକ ପସନ୍ଦକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ ଯାହା ରେସୋନେଟର ଗହ୍ବରର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସରକୁ ଫିଟ୍ କରେ। ରୁବି ରଡ୍ ର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ ପଲିସ୍, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ୱଚ୍ଛତା ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଏହାକୁ ନୂତନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଆବିର୍ଭାବ ହେବା ସତ୍ତ୍ୱେ ଏକ ସ୍ଥାୟୀ ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ପସନ୍ଦ କରିଥାଏ।
ଉତ୍ପାଦନ ନୀତି
ରୁବି ରଡ୍ ଉତ୍ପାଦନରେ ଉନ୍ନତ ସ୍ଫଟିକ-ବର୍ଦ୍ଧନ କୌଶଳ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ଯେପରିକି ଭର୍ନ୍ୟୁଇଲ୍ ଜାଳେଣି ଫ୍ୟୁଜନ୍ ପଦ୍ଧତି କିମ୍ବା ଜୋକ୍ରାଲ୍ସ୍କି ଟାଣିବା ପଦ୍ଧତି। ସଂଶ୍ଳେଷଣ ସମୟରେ, ଏକ ସମାନ ରୁବି ସ୍ଫଟିକ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ କ୍ରୋମିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡର ସଠିକ୍ ଘନତା ସହିତ ଡୋପ୍ କରାଯାଏ। ବୋଉଲ୍ ବଢ଼ିବା ପରେ, ଏହାକୁ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ କରାଯାଏ, କାଟି ଦିଆଯାଏ ଏବଂ ଇଚ୍ଛିତ ପରିମାଣର ଏକ ରୁବି ରଡ୍ ରେ ଆକାର ଦିଆଯାଏ - ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ 100mm।
ପ୍ରତ୍ୟେକ ରୁବି ରଡ୍ ତା’ପରେ କଠୋର ପଲିସିଂ ଏବଂ ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଧୀନରେ ଥାଏ। ଶେଷ ମୁହଁଗୁଡ଼ିକୁ ଲେଜର-ଗ୍ରେଡ୍ ଫ୍ଲାଟନେସ୍ (λ/10 କିମ୍ବା ତା’ଠାରୁ ଭଲ) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଲାପ୍ ଏବଂ ପଲିସ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଲେଜର କ୍ୟାଭିଟି ଡିଜାଇନ୍ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ପ୍ରତିଫଳନ (HR) କିମ୍ବା ପ୍ରତିଫଳନ ବିରୋଧୀ (AR) ଡାଇଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସ୍ତର ସହିତ ଆବରଣ କରାଯାଇପାରେ। ସ୍ଥିର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପମ୍ପିଂ ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ ବିକ୍ଷିପ୍ତ କ୍ଷତି ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ରୁବି ରଡ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତିକରଣ ଏବଂ ଷ୍ଟ୍ରାଇସନ୍ ମୁକ୍ତ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ।
ରୁବି ରଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା କ୍ରୋମିୟମ୍ ଆୟନ୍ ସବୁଜ/ନୀଳ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ପରିସରର ଆଲୋକକୁ ଶୋଷଣ କରନ୍ତି। ଫ୍ଲାସଲ୍ୟାମ୍ପ ଦ୍ୱାରା ପମ୍ପ କଲେ, ସେମାନେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଅବସ୍ଥାକୁ ଉତ୍ତେଜିତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି। ଯେତେବେଳେ ସେମାନେ ସେମାନଙ୍କର ଭୂମି ଅବସ୍ଥାକୁ ଫେରିଯାଆନ୍ତି, ସେମାନେ ସୁସଙ୍ଗତ ଲାଲ ଫୋଟନ୍ ନିର୍ଗତ କରନ୍ତି, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ତେଜିତ ନିର୍ଗମନର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ - ଏହିପରି ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। 100mm ରୁବି ରଡ୍ କୁ ଦକ୍ଷ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ଏବଂ ସର୍ବୋତ୍ତମ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ ଅବଧି ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି।
ପାରାମିଟର
ସମ୍ପତ୍ତି | ମୂଲ୍ୟ |
ରାସାୟନିକ ସୂତ୍ର | ସଂଖ୍ୟା: ଆଲ₂ଓ₃ |
ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରଣାଳୀ | ତ୍ରିକୋଣୀୟ |
ୟୁନିଟ୍ କୋଷ ପରିମାପ (ଷଡ଼ଭୁଜ) | କ = ୪.୭୮୫ Åc = ୧୨.୯୯ Å |
ଏକ୍ସ-ରେ ଘନତ୍ୱ | ୩.୯୮ ଗ୍ରାମ/ସେମି³ |
ତରଳିବା ବିନ୍ଦୁ | ୨୦୪୦° ସେଲସିୟସ୍ |
ତାପଜ ବିସ୍ତାର @ 323 K | c-ଅକ୍ଷକୁ ଲମ୍ବ: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹c-ଅକ୍ଷକୁ ସମାନ୍ତରାଳ: 6.7 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
ତାପଜ ପରିବାହୀତା @ 300 K | ୨୮ ୱାଟ୍/ମି·କେଲିଟାର |
କଠିନତା | ମୋହସ୍: ୯, ନୂପ୍: ୨୦୦୦ କିଲୋଗ୍ରାମ/ମିମି² |
ୟଙ୍ଗଙ୍କ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ | ୩୪୫ ଜିପିଏ |
ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉତ୍ତାପ @ 291 K | ୭୬୧ ଜେ/କିଲୋଗ୍ରାମ·କେଲୋମିଟର |
ତାପଜ ଚାପ ପ୍ରତିରୋଧ ପାରାମିଟର (Rₜ) | 34 ୱାଟ୍/ସେମି |
ଶିଳ୍ପଗୁଡିକରେ ରୁବି ରଡ୍ସର ପ୍ରୟୋଗ
କ୍ରୋମିୟମ୍ ଆୟନ୍ ସହିତ ଡୋପ୍ ହୋଇଥିବା ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ରୁବି ରଡ୍, ଭୌତିକ କଠୋରତା, ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗୁଣର ଅନନ୍ୟ ମିଶ୍ରଣ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ମୂଲ୍ୟବାନ। ଏହି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ଶିଳ୍ପ, ବୈଜ୍ଞାନିକ ଏବଂ ସଠିକ୍ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରିମିୟମ୍ ସାମଗ୍ରୀ କରିଥାଏ। ନିମ୍ନରେ ସେହି ପ୍ରମୁଖ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଦିଆଯାଇଛି ଯେଉଁଠାରେ ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକ ଅସାଧାରଣ ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଚାଲିଛନ୍ତି:
1. ଲେଜର୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବଂ ଫଟୋନିକ୍ସ
ରୁବି ଲେଜରଗୁଡ଼ିକରେ ରୁବି ରଡ୍ ଲାଭ ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଅପ୍ଟିକାଲି ପମ୍ପ କଲେ 694.3 nm ରେ ଲାଲ ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କରେ। Nd:YAG ଏବଂ ଫାଇବର ଲେଜର ଭଳି ଆଧୁନିକ ବିକଳ୍ପ ବଜାରରେ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ବିସ୍ତାର କରୁଥିବା ବେଳେ, ରୁବି ଲେଜରଗୁଡ଼ିକୁ ଏବେ ବି ବିଶେଷ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପସନ୍ଦ କରାଯାଏ ଯେପରିକି:
-
ଡାକ୍ତରୀ ଚର୍ମବିଜ୍ଞାନ (ଟାଟୁ ଏବଂ କ୍ଷତ ଅପସାରଣ)
-
ଶିକ୍ଷାଗତ ପ୍ରଦର୍ଶନ ଉପକରଣ
-
ଲମ୍ବା ପଲ୍ସ ଅବଧି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ବିମ୍ ଗୁଣବତ୍ତା ଆବଶ୍ୟକ କରୁଥିବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗବେଷଣା
ରୁବିର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ପଷ୍ଟତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦକ୍ଷତା ଏହାକୁ ସଠିକ୍ ଫଟୋନିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ନିର୍ଗମନ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ କରିଥାଏ।
2. ପ୍ରିସିସନ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଏବଂ ମାପ ବିଜ୍ଞାନ
ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା (ମୋହସ୍ ସ୍କେଲ୍ 9) ପାଇଁ ଧନ୍ୟବାଦ, ରୁବି ରଡ୍ ଗୁଡିକ ସମ୍ପର୍କ-ଆଧାରିତ ମାପ ପ୍ରଣାଳୀରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେଉଁଥିରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
-
ସ୍ଥାନାଙ୍କ ମାପକ ଯନ୍ତ୍ର (CMMs) ରେ ଷ୍ଟାଇଲସ୍ ଟିପ୍ସ
-
ସଠିକ୍ ଯାଞ୍ଚ ଉପକରଣରେ ଯାଞ୍ଚ
-
ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଏବଂ ମେକାନିକାଲ୍ ଗଜଗୁଡ଼ିକରେ ଉଚ୍ଚ-ସଠିକତା ସନ୍ଦର୍ଭ ବିନ୍ଦୁ
ଏହି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ରୁବିର ବିକୃତି ପ୍ରତିରୋଧ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, ଯାହା ଘଷି ନ ହୋଇ ସ୍ଥିର, ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ମାପ ସଠିକତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ।
3. ଘଣ୍ଟା ତିଆରି ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋ-ବିୟରିଂ ପ୍ରୟୋଗ
ଉଚ୍ଚମାନର ହରୋଲୋଜିରେ, ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ମଣି ବିୟରିଂରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯାଏ - ଛୋଟ ଉପାଦାନ ଯାହା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଘଣ୍ଟା ଗତିବିଧିରେ ଘର୍ଷଣ ଏବଂ ଘଷିବା ହ୍ରାସ କରେ। ସେମାନଙ୍କର ନିମ୍ନ ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କଠୋରତା ଏଥିରେ ଯୋଗଦାନ କରେ:
-
ଗିଅର ଟ୍ରେନଗୁଡ଼ିକର ସୁଗମ ପରିଚାଳନା
-
ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଘଣ୍ଟା ଅଂଶଗୁଡ଼ିକର ବର୍ଦ୍ଧିତ ଜୀବନକାଳ
-
ଉନ୍ନତ ସମୟରକ୍ଷା ସ୍ଥିରତା
ଘଣ୍ଟା ବ୍ୟତୀତ, ରୁବି ରଡ୍ ମାଇକ୍ରୋ-ମୋଟର୍, ଫ୍ଲୋ ସେନ୍ସର୍ ଏବଂ ଜାଇରୋସ୍କୋପ୍ରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ ଯେଉଁଠାରେ ଅତ୍ୟଧିକ-କମ୍ ଘର୍ଷଣ ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଆବଶ୍ୟକ।
4. ଅନ୍ତରୀକ୍ଷ ଏବଂ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସିଷ୍ଟମ୍
ମହାକାଶ, ଉପଗ୍ରହ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପରିବେଶରେ, ରୁବି ରଡ୍ ସ୍ପେସର୍, ସପୋର୍ଟ ପିନ୍ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗାଇଡ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରମୁଖ ସୁବିଧା ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
-
ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ ପରିବେଶରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ନ ଥିବା ଆଚରଣ
-
ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ପରିମାଣିକ ସ୍ଥିରତା
-
ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ-ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ଉପକରଣ ପାଇଁ ଶୂନ୍ୟ ଚୁମ୍ବକୀୟ ହସ୍ତକ୍ଷେପ
ଏହି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ବିକିରଣ ଏକ୍ସପୋଜର, ଦ୍ରୁତ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚାପ ସମେତ ଚରମ ପରିସ୍ଥିତିରେ ନିର୍ଦ୍ଦୋଷ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ।
5. ବିଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ
ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ଉପକରଣରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ, ବିଶେଷକରି ଯେଉଁଠାରେ ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତା ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଜଡ଼ତା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
-
ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ଏବଂ ଡାଇଗ୍ନୋଷ୍ଟିକ୍ସରେ ନୀଳମଣି-ଟିପ୍ଡ ପ୍ରୋବ୍
-
ବିଶ୍ଳେଷକରେ ସଠିକ୍ ନୋଜଲ୍ କିମ୍ବା ପ୍ରବାହ-ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ
-
ପରୀକ୍ଷାଗାର ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଉପକରଣରେ ଉଚ୍ଚ-ସ୍ଥାୟୀ ରଡ୍
ସେମାନଙ୍କର ସଫା, ସ୍ଥିର ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ସେମାନଙ୍କୁ ଜୈବିକ ନମୁନା କିମ୍ବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ତରଳ ସହିତ ସମ୍ପର୍କ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।
6. ବିଳାସପୂର୍ଣ୍ଣ ଉତ୍ପାଦ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଡିଜାଇନ୍
ଶୁଦ୍ଧ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ବ୍ୟତୀତ, ରୁବି ରଡ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ବେଳେବେଳେ ବିଳାସପୂର୍ଣ୍ଣ ପେନ୍, କମ୍ପାସ୍, ଅଳଙ୍କାର ଖଣ୍ଡ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍କୋପ୍ରେ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ - ଏହା ଉଭୟ ଗଠନମୂଳକ ଏବଂ ସାଜସଜ୍ଜା ଉପାଦାନ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ସେମାନଙ୍କର ଗାଢ଼ ଲାଲ ରଙ୍ଗ ଏବଂ ପଲିସ୍ ହୋଇଥିବା ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକ ଏଥିରେ ଯୋଗଦାନ କରେ:
-
ସୌନ୍ଦର୍ଯ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂସ୍କାର
-
ସଠିକତା ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱର ପ୍ରତୀକାତ୍ମକ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ
-
ଉଚ୍ଚମାନର ବଜାରରେ ଉତ୍ପାଦ ମୂଲ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି।