Revolusionêre metode van optiese kragmeting

Revolusionêre metode van optiese kragmeting
LasersVan alle soorte en intensiteite is oral, van aanwysers vir oogoperasies tot ligstrale tot metale wat gebruik word om kledingstowwe en baie produkte te sny. Dit word gebruik in drukkers, databerging enOptiese kommunikasie; Vervaardigingsaansoeke soos sweiswerk; Militêre wapens en wissel; Mediese toerusting; Daar is baie ander toepassings. Hoe belangriker is die rol wat dielaser, hoe dringender is die behoefte om die kraglewering presies te kalibreer.
Tradisionele tegnieke om laserkrag te meet, benodig 'n toestel wat al die energie in die balk 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 in reële tyd tydens die vervaardiging akkuraat te meet nie, byvoorbeeld wanneer 'n laser 'n voorwerp sny of smelt. Sonder hierdie inligting, sal sommige vervaardigers moontlik meer tyd en geld moet spandeer om te evalueer of hul onderdele na die produksie aan die vervaardigingsspesifikasies voldoen.
Stralingsdruk los hierdie probleem op. Lig het geen massa nie, maar dit het momentum, wat dit 'n krag gee as dit 'n voorwerp tref. Die krag van 'n 1 kilowatt (kW) laserstraal is klein, maar opvallend - ongeveer die gewig van 'n korrel sand. Navorsers het 'n baanbrekerswerk gehad om groot en klein hoeveelhede ligvermoë te meet deur die stralingsdruk wat deur lig op 'n spieël uitgeoefen word, op te spoor. Stralingsmanometer (RPPM) is ontwerp vir hoë kragligbronnemet behulp van 'n laboratoriumbalans met 'n hoë presisie met spieëls wat 99.999% van die lig kan weerspieël. Terwyl die laserstraal van die spieël af bons, teken die balans die druk op wat dit uitoefen. Die kragmeting word dan omgeskakel in 'n drywingsmeting.
Hoe hoër die krag van die laserstraal, hoe groter is die verplasing van die weerkaatser. Deur die hoeveelheid van hierdie verplasing presies op te spoor, kan wetenskaplikes die krag van die balk sensitief meet. Die spanning wat daarby betrokke is, kan baie minimaal wees. 'N Super-sterk balk van 100 kilowatt het 'n krag in die reeks van 68 milligram. Akkurate meting van bestralingsdruk by baie laer drywing verg baie ingewikkelde ontwerp en verbeter die ingenieurswese voortdurend. Bied nou die oorspronklike RPPM -ontwerp vir hoër kraglasers. Terselfdertyd ontwikkel die navorsersspan 'n volgende generasie instrument genaamd Beam Box wat RPPM sal verbeter deur eenvoudige aanlyn-laserkragmetings en die opsporingsreeks tot laer krag uit te brei. 'N Ander tegnologie wat in vroeë prototipes ontwikkel is, is Smart Mirror, wat die grootte van die meter verder sal verminder en die vermoë bied om baie klein hoeveelhede krag op te spoor. Uiteindelik sal dit akkurate bestralingsdrukmetings uitbrei na vlakke wat deur radiogolwe of mikrogolfbalke toegepas word, wat tans nie die vermoë het om akkuraat te meet nie.
Hoër laserkrag word gewoonlik gemeet deur die balk op 'n sekere hoeveelheid sirkulerende water te rig en 'n temperatuurverhoging op te spoor. Die betrokke tenks kan groot wees en oordraagbaarheid is 'n probleem. Kalibrasie benodig gewoonlik laseroordrag na 'n standaardlaboratorium. Nog 'n ongelukkige nadeel: die opsporingsinstrument is in gevaar om beskadig te word deur die laserstraal wat dit veronderstel is om te meet. Verskeie stralingsdrukmodelle kan hierdie probleme uitskakel en akkurate kragmetings op die gebruiker se webwerf moontlik maak.