Dendësia e fuqisë dhe densiteti i energjisë së lazerit
Dendësia është një madhësi fizike me të cilën jemi shumë të njohur në jetën tonë të përditshme, dendësia me të cilën kontaktojmë më shumë është dendësia e materialit, formula është ρ=m/v, domethënë dendësia është e barabartë me masën e pjesëtuar me vëllim. Por dendësia e fuqisë dhe densiteti i energjisë së lazerit janë të ndryshme, këtu e ndarë me sipërfaqen dhe jo me vëllimin. Fuqia është gjithashtu kontakti ynë me shumë sasi fizike, sepse ne përdorim energjinë elektrike çdo ditë, energjia elektrike do të përfshijë fuqinë, njësia standarde ndërkombëtare e fuqisë është W, domethënë J/s, është raporti i energjisë dhe njësia e kohës, Njësia standarde ndërkombëtare e energjisë është J. Pra, densiteti i fuqisë është koncepti i kombinimit të fuqisë dhe densitetit, por këtu është zona e rrezatimit të pikës dhe jo vëllimi, fuqia e ndarë me zonën e pikës së daljes është dendësia e fuqisë, d.m.th. , njësia e densitetit të fuqisë është W/m2, dhe nëfushë lazer, sepse zona e pikës së rrezatimit lazer është mjaft e vogël, kështu që në përgjithësi W/cm2 përdoret si njësi. Dendësia e energjisë hiqet nga koncepti i kohës, duke kombinuar energjinë dhe dendësinë, dhe njësia është J/cm2. Normalisht, lazerët e vazhdueshëm përshkruhen duke përdorur densitetin e fuqisë, ndërsalazer pulsuesjanë përshkruar duke përdorur si densitetin e fuqisë ashtu edhe densitetin e energjisë.
Kur lazeri vepron, densiteti i fuqisë zakonisht përcakton nëse është arritur pragu për shkatërrimin, heqjen, ose materialet e tjera që veprojnë. Pragu është një koncept që shfaqet shpesh kur studiohet ndërveprimi i lazerëve me materien. Për studimin e materialeve të ndërveprimit lazer me puls të shkurtër (që mund të konsiderohet si stadi i SHBA), pulsi ultra i shkurtër (i cili mund të konsiderohet si faza ns), madje edhe ultra i shpejtë (faza ps dhe fs) me lazer, studiuesit e hershëm zakonisht adoptojnë konceptin e densitetit të energjisë. Ky koncept, në nivelin e ndërveprimit, përfaqëson energjinë që vepron në objektiv për njësi sipërfaqe, në rastin e një lazeri të të njëjtit nivel, ky diskutim ka një rëndësi më të madhe.
Ekziston gjithashtu një prag për densitetin e energjisë të injektimit me një impuls të vetëm. Kjo gjithashtu e bën më të komplikuar studimin e ndërveprimit lazer-materies. Megjithatë, pajisjet e sotme eksperimentale po ndryshojnë vazhdimisht, një shumëllojshmëri e gjerësisë së pulsit, energjia e pulsit të vetëm, frekuenca e përsëritjes dhe parametra të tjerë po ndryshojnë vazhdimisht, dhe madje duhet të merret parasysh prodhimi aktual i lazerit në luhatjet e energjisë së pulsit në rastin e densitetit të energjisë për t'u matur, mund të jetë shumë e përafërt. Në përgjithësi, mund të konsiderohet përafërsisht se dendësia e energjisë e ndarë me gjerësinë e pulsit është dendësia mesatare e fuqisë kohore (vini re se është koha, jo hapësira). Sidoqoftë, është e qartë se forma aktuale e valës së lazerit mund të mos jetë drejtkëndëshe, valë katrore, apo edhe zile apo Gaussian, dhe disa përcaktohen nga vetitë e vetë lazerit, i cili është më i formësuar.
Gjerësia e pulsit zakonisht jepet nga gjerësia gjysmë e lartësisë e ofruar nga oshiloskopi (pika e plotë gjysmë e gjerë FWHM), e cila na bën të llogarisim vlerën e densitetit të fuqisë nga dendësia e energjisë, e cila është e lartë. Gjysma e lartësisë dhe gjerësia më e përshtatshme duhet të llogaritet nga integrali, gjysma e lartësisë dhe gjerësisë. Nuk ka pasur asnjë hetim të detajuar nëse ekziston një standard i nuancës përkatëse për të ditur. Për vetë densitetin e fuqisë, kur bëhen llogaritjet, zakonisht është e mundur të përdoret një energji e vetme pulsi për të llogaritur, një energji e vetme pulsi/gjerësia e pulsit/zona e pikës , e cila është fuqia mesatare hapësinore, dhe më pas shumëzohet me 2, për fuqinë e pikut hapësinor (shpërndarja hapësinore është shpërndarja e Gausit është një trajtim i tillë, top-hat nuk ka nevojë ta bëjë këtë), dhe më pas shumëzohet me një shprehje të shpërndarjes radiale , Dhe mbarove.
Koha e postimit: Qershor-12-2024