Лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы

Лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы

Тыгыздык – бул биз күнүмдүк жашообузда абдан жакшы тааныш болгон физикалык чоңдук, биз эң көп байланышкан тыгыздык бул материалдын тыгыздыгы, формуласы ρ=m/v, б.а. тыгыздык көлөмгө бөлүнгөн массага барабар. Бирок лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы ар түрдүү, бул жерде көлөмгө эмес, аймакка бөлүнөт. Кубат да биздин көптөгөн физикалык чоңдуктар менен болгон байланышыбыз, анткени биз күн сайын электр энергиясын колдонобуз, электр энергияга күч кирет, кубаттуулуктун эл аралык стандарт бирдиги W, башкача айтканда, Дж/с, энергия менен убакыт бирдигинин катышы, энергиянын эл аралык стандарт бирдиги J. Ошентип, кубаттуулуктун тыгыздыгы - бул күч менен тыгыздыкты бириктирүү түшүнүгү, бирок бул жерде кубаттуулуктун кубаттуулугунун аянтына эмес, нурлануу аянтына бөлүнөт. тыгыздыгы, башкача айтканда, кубаттуулуктун тыгыздыгынын бирдиги Вт/м2, ал эми влазер талаасы, анткени лазердик нурлануу тактын аянты абдан кичинекей, ошондуктан жалпысынан В/см2 бирдик катары колдонулат. Энергиянын тыгыздыгы энергия менен тыгыздыкты бириктирип, убакыт түшүнүгүнөн алынып салынат жана бирдиги Дж/см2. Адатта, үзгүлтүксүз лазерлер кубаттуулуктун тыгыздыгы менен сүрөттөлөт, ал эмиимпульстуу лазерлеркубаттуулуктун жана энергиянын тыгыздыгын колдонуу менен сүрөттөлөт.

Лазер аракет кылганда, кубаттуулуктун тыгыздыгы, адатта, жок кылуу, же абляциялоо же башка аракеттеги материалдардын чегине жеткендигин аныктайт. Босого – бул көбүнчө лазердин зат менен өз ара аракеттенүүсүн изилдөөдө пайда болгон түшүнүк. Кыска импульсту (бул АКШ баскычы катары кароого болот), ультра кыска импульсту (аны ns баскычы катары кароого болот) жана ал тургай өтө тез (ps жана fs баскычы) лазердин өз ара аракеттенүү материалдарын изилдөө үчүн алгачкы изилдөөчүлөр адатта энергиянын тыгыздыгы түшүнүгүн кабыл алышат. Бул концепция, өз ара аракеттенүү деңгээлинде, бирдик аянтына максатка таасир этүүчү энергияны билдирет, ошол эле деңгээлдеги лазерде бул талкуунун мааниси чоң.

Ошондой эле бир импульстук инъекциянын энергия тыгыздыгынын чеги бар. Бул да лазер менен заттын өз ара аракеттенүүсүн изилдөөнү татаалдантат. Бирок, бүгүнкү күндөгү эксперименталдык жабдуулар тынымсыз өзгөрүп турат, импульстун кеңдиги, бир импульстун энергиясы, кайталануу жыштыгы жана башка параметрлери тынымсыз өзгөрүп турат, ал тургай, энергиянын тыгыздыгын өлчөө үчүн импульстук энергиянын термелүүсүндөгү лазердин иш жүзүндөгү чыгышын эске алуу керек, өтө орой болушу мүмкүн. тыгыздык (бул мейкиндик эмес, убакыт экенин эске алуу). Бирок, лазердин чыныгы толкун формасы тик бурчтуу, чарчы толкун, ал тургай коңгуроо же Гаусс болбошу мүмкүн экендиги айдан ачык, ал эми кээ бирлери лазердин өзүнүн касиеттери менен аныкталат, ал көбүрөөк формада болот.

Импульстун туурасы, адатта, осциллограф (толук чокусу жарым-эни FWHM) тарабынан берилген жарым бийиктиктин туурасы менен берилет, бул бизди энергиянын тыгыздыгынан кубаттуулуктун тыгыздыгынын маанисин эсептөөгө алып келет, ал жогору. Көбүрөөк ылайыктуу жарым бийиктиги жана туурасы интегралдык, жарым бийиктик жана туурасы менен эсептелиши керек. Билүү үчүн тиешелүү нюанстардын стандарты бар же жок экендиги боюнча деталдуу иликтөө болгон эмес. Эсептөөлөрдү жүргүзүүдө кубаттуулуктун тыгыздыгынын өзү үчүн, адатта, бир импульс энергиясын колдонууга болот, бир импульс энергиясын/импульстун туурасын/так аянтын, бул мейкиндиктин орточо күчү, андан кийин 2ге көбөйтүлөт, анткени мейкиндиктеги эң жогорку бөлүштүрүүнүн кереги жок. жасоо үчүн), андан кийин радиалдык бөлүштүрүү туюнтмасы менен көбөйтүлөт жана бүттүңүз.