Лазерның куәт тыгызлыгы һәм энергия тыгызлыгы

Лазерның куәт тыгызлыгы һәм энергия тыгызлыгы

Тыгызлык - көндәлек тормышыбызда безгә бик таныш булган физик зурлык, без иң еш кагыла торган тыгызлык - материалның тыгызлыгы, формуласы ρ=m/v, ягъни тыгызлык массаның күләмгә бүленүенә тигез. Ләкин лазерның куәт тыгызлыгы һәм энергия тыгызлыгы төрле, монда күләмгә түгел, ә мәйданга бүленә. Көч тә безнең күп физик зурлыклар белән бәйләнешебез, чөнки без көн саен электр энергиясен кулланабыз, электр энергиясе куәтне үз эченә ала, халыкара стандарт куәт берәмлеге - Вт, ягъни Дж/с, энергия һәм вакыт берәмлеге нисбәте, халыкара стандарт энергия берәмлеге - Дж. Димәк, куәт тыгызлыгы - куәт һәм тыгызлыкны берләштерү төшенчәсе, ләкин монда күләмгә түгел, ә ноктаның нурландыру мәйданы, чыгару ноктасы мәйданына бүленгән куәт - куәт тыгызлыгы, ягъни куәт тыгызлыгы берәмлеге - Вт/м2, һәм...лазер кыры, чөнки лазер нурланышы ноктасы мәйданы шактый кечкенә, шуңа күрә гадәттә Вт/см2 берәмлек буларак кулланыла. Энергия тыгызлыгы вакыт төшенчәсеннән алып ташлана, энергия һәм тыгызлыкны берләштерә, һәм берәмлек Дж/см2. Гадәттә, өзлексез лазерлар куәт тыгызлыгы ярдәмендә сурәтләнә, әимпульслы лазерларкуәт тыгызлыгы һәм энергия тыгызлыгы кулланып сурәтләнә.

Лазер тәэсир иткәндә, гадәттә, көч тыгызлыгы башка тәэсир итүче материалларны юк итү, абляцияләү яки башка тәэсир итүче материаллар өчен чиккә җитү-җитмәвен билгели. Чик - лазерларның матдә белән үзара бәйләнешен өйрәнгәндә еш очрый торган төшенчә. Кыска импульсны (ул us этабы дип саналырга мөмкин), ультра кыска импульсны (ул ns этабы дип саналырга мөмкин) һәм хәтта ультра тиз (ps һәм fs этабы) лазер үзара бәйләнеш материалларын өйрәнү өчен, иртә тикшеренүчеләр гадәттә энергия тыгызлыгы төшенчәсен кулланалар. Бу төшенчә, үзара бәйләнеш дәрәҗәсендә, максатка берәмлек мәйданга тәэсир итүче энергияне күрсәтә, шул ук дәрәҗәдәге лазер очрагында бу фикер алышу зуррак әһәмияткә ия.

Шулай ук ​​бер импульслы инъекциянең энергия тыгызлыгы өчен чик бар. Бу шулай ук ​​лазер-матдә үзара бәйләнешен өйрәнүне катлауландыра. Ләкин бүгенге көндә эксперименталь җиһазлар даими үзгәреп тора, төрле импульс киңлеге, бер импульс энергиясе, кабатлау ешлыгы һәм башка параметрлар даими үзгәреп тора, хәтта импульс энергиясе тирбәнешләрен исәпкә алырга кирәк булса да, энергия тыгызлыгын үлчәү бик чамасыз булырга мөмкин. Гомумән алганда, энергия тыгызлыгын импульс киңлегенә бүлү вакыт уртача куәт тыгызлыгы дип якынча санарга мөмкин (бу вакыт икәнен истә тотыгыз, киңлек түгел). Ләкин, чын лазер дулкын формасы турыпочмаклы, квадрат дулкын яки хәтта Белл яки Гаусс формасында булмаска мөмкин, һәм кайберләре лазерның үзлеге белән билгеләнә, ул күбрәк формада.

Импульс киңлеге гадәттә осциллограф тарафыннан бирелгән ярты биеклек киңлеге белән бирелә (тулы пик ярты киңлеге FWHM), бу безгә югары булган энергия тыгызлыгыннан көч тыгызлыгы кыйммәтен исәпләүне мәҗбүр итә. Ярты биеклек һәм киңлек интеграл, ярты биеклек һәм киңлек белән исәпләнергә тиеш. Белү өчен тиешле нюанс стандарты бармы-юкмы дигән җентекле тикшеренүләр булмады. Көч тыгызлыгы өчен, исәпләүләр ясаганда, гадәттә бер импульс энергиясен кулланып, бер импульс энергиясен/импульс киңлеген/нокта мәйданын исәпләргә мөмкин, ул киңлек уртача көч, аннары киңлек пик көче өчен 2 гә тапкырлау (киңлек бүленеше - Гаусс бүленеше, мондый эшкәртү, өске катламда моны эшләргә кирәк түгел), аннары радиаль бүленеш гыйбарәсенә тапкырлау, Һәм сез тәмамладыгыз.