Power tichtens en enerzjy tichtens fan laser

Power tichtens en enerzjy tichtens fan laser

Tichtheid is in fysike kwantiteit dy't wy yn ús deistich libben tige bekend binne, de tichtens dy't wy it meast kontakt opnimme is de tichtens fan it materiaal, de formule is ρ=m/v, dat is, tichtens is lyk oan massa dield troch folume. Mar de macht tichtens en enerzjy tichtens fan de laser binne oars, hjir dield troch it gebiet ynstee fan it folume. Macht is ek ús kontakt mei in protte fysike hoemannichten, om't wy elke dei elektrisiteit brûke, elektrisiteit sil macht belûke, de ynternasjonale standert ienheid fan macht is W, dat is, J/s, is de ferhâlding fan enerzjy en tiidienheid, de Ynternasjonale standert ienheid fan enerzjy is J. Dus de macht tichtens is it konsept fan it kombinearjen fan macht en tichtheid, mar hjir is it bestralingsgebiet fan it plak ynstee fan it folume, de macht dield troch de útfier spot gebiet is de macht tichtens, dat is , de ienheid fan macht tichtens is W / m2, en yn 'elaser fjild, Om't it laserbestralingsspotgebiet frij lyts is, dus wurdt algemien W/cm2 brûkt as ienheid. De enerzjytichtens wurdt fuorthelle út it konsept fan tiid, kombinearjen enerzjy en tichtens, en de ienheid is J / cm2. Normaal, trochgeande lasers wurde beskreaun mei help fan macht tichtens, wylstpulsed laserswurde beskreaun mei help fan sawol macht tichtens en enerzjy tichtens.

Wannear't de laser hannelet, bepaalt de krêftstichtens meastentiids oft de drompel foar ferneatigjen, of ablating of oare aktearjende materialen wurdt berikt. Drompel is in konsept dat faak ferskynt by it bestudearjen fan de ynteraksje fan lasers mei matearje. Foar de stúdzje fan koarte pols (dy't kin wurde beskôge as it Amerikaanske poadium), ultra-koarte pols (dat kin wurde beskôge as it ns-poadium), en sels ultrasnelle (ps- en fs-poadium) laser-ynteraksjematerialen, iere ûndersikers meastentiids oannimme it konsept fan enerzjytichtens. Dit konsept, op it nivo fan ynteraksje, fertsjintwurdiget de enerzjy dy't wurket op it doel per ienheid gebiet, yn it gefal fan in laser fan itselde nivo, dizze diskusje is fan gruttere betsjutting.

D'r is ek in drompel foar de enerzjytichtens fan ienpulsynjeksje. Dit makket ek de stúdzje fan laser-materiële ynteraksje yngewikkelder. Lykwols, de hjoeddeiske eksperimintele apparatuer wurdt hieltyd feroaret, in ferskaat oan puls breedte, single puls enerzjy, werhelling frekwinsje en oare parameters wurde hieltyd feroarjend, en sels moatte beskôgje de werklike útfier fan de laser yn in puls enerzjy fluktuaasjes yn it gefal fan enerzjy tichtens om te mjitten, kin te rûch wêze. Algemien kin it rûchwei beskôge wurde dat de enerzjytichtens dield troch de pulsbreedte de tiidgemiddelde machtstichtens is (notysje dat it tiid is, net romte). Lykwols, it is fanselssprekkend dat de eigentlike laser waveform meie net wêze rjochthoekige, fjouwerkante wave, of sels bell of Gaussian, en guon wurde bepaald troch de eigenskippen fan de laser sels, dat is mear foarme.

De puls breedte wurdt meastal jûn troch de heale hichte breedte fersoarge troch de oscilloscope (folsleine peak heale breedte FWHM), dy't feroarsaket ús te berekkenjen de wearde fan 'e macht tichtens út de enerzjy tichtens, dat is heech. De mear passende heale hichte en breedte moatte wurde berekkene troch de yntegraal, heale hichte en breedte. Der is gjin detaillearre ûndersyk dien nei oft der in relevante nuânsestandert is foar it witten. Foar de machtstichtens sels is it by it dwaan fan berekkeningen meastentiids mooglik om ien pulsenerzjy te brûken om te berekkenjen, in inkele pulsenerzjy/pulsbreedte/spotgebiet , dat is de romtlike gemiddelde macht, en dan fermannichfâldige mei 2, foar de romtlike peak macht (de romtlike ferdieling is Gauss distribúsje is sa'n behanneling, top-hat hoecht net te dwaan), en dan fermannichfâldige mei in radiale distribúsje útdrukking , En do bist klear.