Лазердин кубаттуулук тыгыздыгы жана энергия тыгыздыгы
Тыгыздык - бул биз күнүмдүк жашообузда жакшы билген физикалык чоңдук, биз эң көп тийген тыгыздык - бул материалдын тыгыздыгы, формуласы ρ=m/v, башкача айтканда, тыгыздык массаны көлөмгө бөлгөнгө барабар. Бирок лазердин кубаттуулук тыгыздыгы жана энергия тыгыздыгы ар башка, бул жерде көлөмгө эмес, аянтка бөлүнөт. Кубаттуулук дагы биздин көптөгөн физикалык чоңдуктар менен байланышыбыз, анткени биз күн сайын электр энергиясын колдонобуз, электр энергиясы кубаттуулукту камтыйт, кубаттуулуктун эл аралык стандарттык бирдиги - Вт, башкача айтканда, Дж/с, энергия менен убакыттын катышы, энергиянын эл аралык стандарттык бирдиги - Дж. Демек, кубаттуулуктун тыгыздыгы - бул кубаттуулукту жана тыгыздыкты айкалыштыруу түшүнүгү, бирок бул жерде көлөмгө эмес, тактын нурлануу аянты, кубаттуулукту чыгаруу тактынын аянтына бөлгөн кубаттуулук - бул кубаттуулуктун тыгыздыгы, башкача айтканда, кубаттуулуктун тыгыздык бирдиги - Вт/м2, ал эмилазер талаасы, анткени лазердик нурлануунун так аянты өтө кичинекей, ошондуктан жалпысынан бирдик катары Вт/см2 колдонулат. Энергиянын тыгыздыгы убакыт түшүнүгүнөн алынып салынат, энергия менен тыгыздыкты бириктирет жана бирдик Дж/см2 болуп саналат. Адатта, үзгүлтүксүз лазерлер кубаттуулуктун тыгыздыгын колдонуу менен сүрөттөлөт, ал эмиимпульстук лазерлеркубаттуулук тыгыздыгы жана энергия тыгыздыгы экөөнү тең колдонуу менен сүрөттөлөт.
Лазер таасир эткенде, кубаттуулуктун тыгыздыгы, адатта, жок кылуу, абляциялоо же башка таасир этүүчү материалдардын босогосуна жеткенин аныктайт. Босого - бул лазерлердин зат менен өз ара аракеттенүүсүн изилдөөдө көп кездешүүчү түшүнүк. Кыска импульсту (us баскычы катары каралышы мүмкүн), ультра кыска импульсту (ns баскычы катары каралышы мүмкүн) жана ал тургай ультра тез (ps жана fs баскычы) лазердик өз ара аракеттенүү материалдарын изилдөө үчүн алгачкы изилдөөчүлөр адатта энергия тыгыздыгы түшүнүгүн колдонушат. Бул түшүнүк, өз ара аракеттенүү деңгээлинде, бирдик аянтка туура келген бутага таасир этүүчү энергияны билдирет, ошол эле деңгээлдеги лазер учурунда бул талкуу чоң мааниге ээ.
Ошондой эле, бир импульстук сайманын энергия тыгыздыгынын босогосу бар. Бул лазер менен заттын өз ара аракеттенүүсүн изилдөөнү татаалдаштырат. Бирок, бүгүнкү күндөгү эксперименталдык жабдуулар тынымсыз өзгөрүп турат, импульстун туурасы, бир импульстук энергия, кайталоо жыштыгы жана башка параметрлер тынымсыз өзгөрүп турат, ал тургай, импульстук энергиянын өзгөрүшүндө лазердин чыныгы чыгышын эске алуу керек, энергия тыгыздыгын өлчөө үчүн өтө эле орой болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, энергия тыгыздыгын импульстун туурасына бөлгөндө убакыттын орточо кубаттуулук тыгыздыгы болот деп болжолдоого болот (бул убакыт экенин, мейкиндик эмес экенин эске алыңыз). Бирок, лазердин чыныгы толкун формасы тик бурчтуу, төрт бурчтуу толкун же ал тургай коңгуроо же Гаусс болбошу мүмкүн экени айдан ачык, ал эми кээ бирлери лазердин өзүнүн касиеттери менен аныкталат, ал көбүрөөк формада.
Импульстун туурасы, адатта, осциллограф тарабынан берилген жарым бийиктиктин туурасы (толук чоку жарым туурасы FWHM) менен берилет, бул бизге кубаттуулук тыгыздыгынын маанисин энергия тыгыздыгынан эсептөөгө түрткү берет, ал жогорку. Жарым бийиктик жана туурасы интеграл, жарым бийиктик жана туурасы менен эсептелиши керек. Билүү үчүн тиешелүү нюанс стандарты бар же жок экендиги боюнча эч кандай деталдуу изилдөө жүргүзүлгөн эмес. Кубаттуулук тыгыздыгынын өзү үчүн эсептөөлөрдү жүргүзүүдө, адатта, бир импульстук энергияны эсептөө үчүн колдонууга болот, бир импульстук энергияны/импульстун туурасын/тактын аянтын, ал мейкиндиктин орточо кубаттуулугун, андан кийин мейкиндиктин чоку кубаттуулугу үчүн 2ге көбөйтүп (мейкиндик бөлүштүрүү Гаусс бөлүштүрүүсү ушундай мамиле, үстүнкү катмарда мунун кереги жок), андан кийин радиалдык бөлүштүрүү туюнтмасына көбөйтүп, бүттү.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 12-июну