Revolusionêre metode van optiese kragmeting

Revolusionêre metode van optiese kragmeting
Lasersvan alle soorte en intensiteite is oral, van wysers vir oogchirurgie tot ligstrale tot metale wat gebruik word om klere en baie produkte te sny. Hulle word gebruik in drukkers, databerging enoptiese kommunikasie; Vervaardigingstoepassings soos sweiswerk; Militêre wapens en afstandsoefening; Mediese toerusting; Daar is baie ander toepassings. Hoe belangriker die rol wat deur dielaser, hoe dringender is die behoefte om sy kraglewering presies te kalibreer.
Tradisionele tegnieke vir die meting van laserkrag vereis 'n toestel wat al die energie in die straal as hitte kan absorbeer. Deur die temperatuurverandering te meet, kan die navorsers die krag van die laser bereken.
Maar tot nou toe was daar geen manier om laserkrag akkuraat intyds tydens vervaardiging te meet nie, byvoorbeeld wanneer 'n laser 'n voorwerp sny of smelt. Sonder hierdie inligting sal sommige vervaardigers dalk meer tyd en geld moet spandeer om te evalueer of hul onderdele aan vervaardigingspesifikasies voldoen na produksie.
Stralingsdruk los hierdie probleem op. Lig het geen massa nie, maar dit het momentum, wat dit 'n krag gee wanneer dit 'n voorwerp tref. Die krag van 'n 1 kilowatt (kW) laserstraal is klein, maar merkbaar – omtrent die gewig van 'n sandkorrel. Navorsers het baanbrekerswerk gedoen met 'n revolusionêre tegniek om groot en klein hoeveelhede ligkrag te meet deur die stralingsdruk wat deur lig op 'n spieël uitgeoefen word, op te spoor. Stralingsmanometer (RPPM) is ontwerp vir hoëkrag-metings.ligbronnemet behulp van 'n hoë-presisie laboratoriumbalans met spieëls wat 99.999% van die lig kan weerkaats. Soos die laserstraal van die spieël af weerkaats, registreer die balans die druk wat dit uitoefen. Die kragmeting word dan omgeskakel in 'n drywingsmeting.
Hoe hoër die krag van die laserstraal, hoe groter die verplasing van die reflektor. Deur die hoeveelheid van hierdie verplasing presies op te spoor, kan wetenskaplikes die krag van die straal sensitief meet. Die betrokke spanning kan baie minimaal wees. 'n Supersterk straal van 100 kilowatt oefen 'n krag in die reeks van 68 milligram uit. Akkurate meting van stralingsdruk teen baie laer krag vereis hoogs komplekse ontwerp en voortdurend verbeterende ingenieurswese. Nou bied die oorspronklike RPPM-ontwerp vir hoërkraglasers aan. Terselfdertyd ontwikkel die navorserspan 'n volgende-generasie instrument genaamd Beam Box wat RPPM sal verbeter deur eenvoudige aanlyn laserkragmetings en die uitbreiding van die opsporingsbereik na laer krag. Nog 'n tegnologie wat in vroeë prototipes ontwikkel is, is Smart Mirror, wat die grootte van die meter verder sal verminder en die vermoë sal bied om baie klein hoeveelhede krag op te spoor. Uiteindelik sal dit akkurate stralingsdrukmetings uitbrei na vlakke wat deur radiogolwe of mikrogolfstrale toegepas word wat tans die vermoë kortkom om akkuraat te meet.
Hoër laserkrag word gewoonlik gemeet deur die straal op 'n sekere hoeveelheid sirkulerende water te rig en 'n temperatuurstyging op te spoor. Die betrokke tenks kan groot wees en draagbaarheid is 'n probleem. Kalibrasie vereis gewoonlik laser-oordrag na 'n standaardlaboratorium. Nog 'n ongelukkige nadeel: die opsporingsinstrument loop gevaar om beskadig te word deur die laserstraal wat dit veronderstel is om te meet. Verskeie stralingsdrukmodelle kan hierdie probleme uitskakel en akkurate kragmetings by die gebruiker se perseel moontlik maak.