Revolusionêre metode van optiese kragmeting
Lasersvan alle soorte en intensiteite is oral, van aanwysers vir oogchirurgie tot ligstrale tot metale wat gebruik word om kledingstowwe en baie produkte te sny. Hulle word gebruik in drukkers, databerging enoptiese kommunikasie; Vervaardigingstoepassings soos sweiswerk; Militêre wapens en afstand; Mediese toerusting; Daar is baie ander toepassings. Hoe belangriker die rol wat dielaser, hoe dringender is die behoefte om sy kraguitset presies te kalibreer.
Tradisionele tegnieke vir die meet 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 in reële tyd 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 voldoen aan vervaardigingspesifikasies ná 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 gemaak 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 hoë kragligbronnemet behulp van 'n hoë-presisie laboratoriumbalans met spieëls wat 99,999% van die lig kan weerkaats. Soos die laserstraal van die spieël weerkaats, teken die balans die druk wat dit uitoefen aan. Die kragmeting word dan in 'n drywingsmeting omgeskakel.
Hoe hoër die krag van die laserstraal, hoe groter is die verplasing van die reflektor. Deur presies die hoeveelheid van hierdie verplasing op te spoor, kan wetenskaplikes die krag van die straal sensitief meet. Die betrokke spanning kan baie minimaal wees. ’n Supersterk balk van 100 kilowatt oefen ’n krag uit in die reeks van 68 milligram. Akkurate meting van stralingsdruk by baie laer krag vereis hoogs komplekse ontwerp en voortdurende verbetering van ingenieurswese. Bied nou die oorspronklike RPPM-ontwerp vir hoër krag lasers. Terselfdertyd ontwikkel die Navorsersspan 'n volgende generasie-instrument genaamd Beam Box wat RPPM sal verbeter deur eenvoudige aanlyn laserkragmetings en die opsporingsreeks na laer krag sal uitbrei. Nog 'n tegnologie wat in vroeë prototipes ontwikkel is, is Smart Mirror, wat die grootte van die meter verder sal verklein en die vermoë sal bied om baie klein hoeveelhede krag op te spoor. Uiteindelik sal dit akkurate stralingsdrukmetings uitbrei na vlakke wat toegepas word deur radiogolwe of mikrogolfstrale wat tans ernstig nie die vermoë het om akkuraat te meet nie.
Hoër laserkrag word gewoonlik gemeet deur die straal na 'n sekere hoeveelheid sirkulerende water te rig en 'n temperatuurverhoging op te spoor. Die betrokke tenks kan groot wees en draagbaarheid is 'n probleem. Kalibrasie vereis gewoonlik laseroordrag 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 terrein moontlik maak.
Plaas tyd: Jul-31-2024