Kragdigtheid en energiedigtheid van laser
Digtheid is 'n fisiese hoeveelheid waarmee ons baie bekend is in ons daaglikse lewe, die digtheid wat ons die meeste kontak is die digtheid van die materiaal, die formule is ρ=m/v, dit wil sê, digtheid is gelyk aan massa gedeel deur volume. Maar die kragdigtheid en energiedigtheid van die laser verskil, hier gedeel deur die area eerder as die volume. Krag is ook ons kontak met baie fisiese hoeveelhede, want ons gebruik elektrisiteit elke dag, elektrisiteit sal krag behels, die internasionale standaard eenheid van krag is W, dit wil sê, J/s, is die verhouding van energie en tydseenheid, die internasionale standaard eenheid van energie is J. Die drywingsdigtheid is dus die konsep om drywing en digtheid te kombineer, maar hier is die bestralingsarea van die kol eerder as die volume, die drywing gedeel deur die uitsetkol area is die drywingsdigtheid, dit wil sê , die eenheid van drywingsdigtheid is W/m2, en in dielaser veld, omdat die laserbestralingsvlekarea redelik klein is, so oor die algemeen word W/cm2 as 'n eenheid gebruik. Die energiedigtheid word verwyder uit die konsep van tyd, wat energie en digtheid kombineer, en die eenheid is J/cm2. Normaalweg word deurlopende lasers beskryf met behulp van kragdigtheid, terwylgepulseerde lasersword beskryf deur beide kragdigtheid en energiedigtheid te gebruik.
Wanneer die laser optree, bepaal die kragdigtheid gewoonlik of die drempel vir vernietiging, of ablasie of ander werkende materiale bereik word. Drempel is 'n konsep wat dikwels voorkom wanneer die interaksie van lasers met materie bestudeer word. Vir die studie van kort pols (wat as die vs stadium beskou kan word), ultra-kort pols (wat as die ns stadium beskou kan word), en selfs ultravinnige (ps en fs stadium) laser interaksie materiale, vroeë navorsers gewoonlik aanvaar die konsep van energiedigtheid. Hierdie konsep, op die vlak van interaksie, verteenwoordig die energie wat inwerk op die teiken per eenheid area, in die geval van 'n laser van dieselfde vlak, is hierdie bespreking van groter betekenis.
Daar is ook 'n drempel vir die energiedigtheid van enkelpulsinspuiting. Dit maak ook die studie van laser-materie-interaksie meer ingewikkeld. Maar vandag se eksperimentele toerusting is voortdurend aan die verander, 'n verskeidenheid van polswydte, enkele pols energie, herhaling frekwensie en ander parameters voortdurend verander, en selfs nodig het om die werklike uitset van die laser te oorweeg in 'n pols energie skommelinge in die geval van energie digtheid om te meet, kan te grof wees. Oor die algemeen kan dit rofweg beskou word dat die energiedigtheid gedeel deur die polswydte die tydgemiddelde drywingsdigtheid is (let op dat dit tyd is, nie ruimte nie). Dit is egter voor die hand liggend dat die werklike lasergolfvorm nie reghoekig, vierkantgolf, of selfs klok of Gaussiaans mag wees nie, en sommige word bepaal deur die eienskappe van die laser self, wat meer gevorm is.
Die polswydte word gewoonlik gegee deur die halfhoogtewydte wat deur die ossilloskoop verskaf word (volle piek halfwydte FWHM), wat veroorsaak dat ons die waarde van die drywingsdigtheid uit die energiedigtheid, wat hoog is, bereken. Die meer gepaste halwe hoogte en breedte moet bereken word deur die integraal, halwe hoogte en breedte. Daar was geen gedetailleerde ondersoek na of daar 'n relevante nuansestandaard vir weet is nie. Vir die drywingsdigtheid self, wanneer berekeninge gedoen word, is dit gewoonlik moontlik om 'n enkele pulsenergie te gebruik om te bereken, 'n enkele pulsenergie/pulswydte/kolarea , wat die ruimtelike gemiddelde drywing is, en dan vermenigvuldig met 2, vir die ruimtelike piekdrywing (die ruimtelike verspreiding is Gauss verspreiding is so 'n behandeling, top-hat hoef dit nie te doen nie), en dan vermenigvuldig met 'n radiale verspreiding uitdrukking , En jy is klaar.
Postyd: Jun-12-2024