Power density at energy density ng laser

Power density at energy density ng laser

Ang densidad ay isang pisikal na dami na pamilyar na pamilyar sa ating pang-araw-araw na buhay, ang densidad na pinakamadalas nating kontakin ay ang density ng materyal, ang formula ay ρ=m/v, ibig sabihin, ang density ay katumbas ng masa na hinati sa volume. Ngunit ang densidad ng kapangyarihan at densidad ng enerhiya ng laser ay iba, dito hinati sa lugar kaysa sa dami. Ang kapangyarihan din ang ating kontak sa maraming pisikal na dami, dahil gumagamit tayo ng kuryente araw-araw, ang kuryente ay kasangkot sa kapangyarihan, ang internasyonal na pamantayang yunit ng kapangyarihan ay W, iyon ay, J/s, ay ang ratio ng enerhiya at yunit ng oras, ang internasyonal na pamantayang yunit ng enerhiya ay J. Kaya ang densidad ng kapangyarihan ay ang konsepto ng pagsasama-sama ng kapangyarihan at densidad, ngunit narito ang lugar ng pag-iilaw ng lugar sa halip na ang densidad, ang lugar ng kapangyarihan ay nahahati sa densidad, ang lugar ng kapangyarihan ay nahahati sa densidad ng lugar. W/m2, at salarangan ng laser, dahil ang lugar ng laser irradiation spot ay medyo maliit, kaya sa pangkalahatan ang W/cm2 ay ginagamit bilang isang yunit. Ang density ng enerhiya ay tinanggal mula sa konsepto ng oras, pinagsasama ang enerhiya at density, at ang yunit ay J/cm2. Karaniwan, ang mga tuloy-tuloy na laser ay inilalarawan gamit ang power density, habangpulsed lasersay inilarawan gamit ang parehong density ng kapangyarihan at density ng enerhiya.

Kapag kumikilos ang laser, kadalasang tinutukoy ng power density kung naabot ang threshold para sa pagsira, o pag-ablating, o iba pang mga acting material. Ang threshold ay isang konsepto na madalas na lumilitaw kapag pinag-aaralan ang pakikipag-ugnayan ng mga laser sa bagay. Para sa pag-aaral ng maikling pulso (na maaaring ituring bilang us stage), ultra-short pulse (na maaaring ituring bilang ns stage), at kahit na ultra-fast (ps at fs stage) na mga materyales sa pakikipag-ugnayan ng laser, karaniwang ginagamit ng mga naunang mananaliksik ang konsepto ng density ng enerhiya. Ang konseptong ito, sa antas ng pakikipag-ugnayan, ay kumakatawan sa enerhiya na kumikilos sa target sa bawat yunit na lugar, sa kaso ng isang laser ng parehong antas, ang talakayang ito ay may higit na kahalagahan.

Mayroon ding threshold para sa density ng enerhiya ng single pulse injection. Ginagawa rin nitong mas kumplikado ang pag-aaral ng pakikipag-ugnayan ng laser-matter. Gayunpaman, ang mga pang-eksperimentong kagamitan sa ngayon ay patuloy na nagbabago, ang iba't ibang lapad ng pulso, solong enerhiya ng pulso, dalas ng pag-uulit at iba pang mga parameter ay patuloy na nagbabago, at kahit na kailangan upang isaalang-alang ang aktwal na output ng laser sa isang pagbabago-bago ng enerhiya ng pulso sa kaso ng density ng enerhiya upang masukat, ay maaaring masyadong magaspang. Gayunpaman, malinaw na ang aktwal na waveform ng laser ay maaaring hindi hugis-parihaba, parisukat na alon, o kahit na kampanilya o Gaussian, at ang ilan ay tinutukoy ng mga katangian ng laser mismo, na mas hugis.

Ang lapad ng pulso ay karaniwang ibinibigay ng kalahating taas na lapad na ibinibigay ng oscilloscope (full peak half-width FWHM), na nagiging sanhi ng pagkalkula ng halaga ng density ng kapangyarihan mula sa density ng enerhiya, na mataas. Ang mas naaangkop na kalahating taas at lapad ay dapat kalkulahin ng integral, kalahating taas at lapad. Walang detalyadong pagtatanong sa kung mayroong isang kaugnay na pamantayan ng nuance para sa pag-alam. Para sa mismong density ng kapangyarihan, kapag gumagawa ng mga kalkulasyon, kadalasang posible na gumamit ng isang enerhiya ng pulso upang kalkulahin, isang solong enerhiya ng pulso/lapad ng pulso/spot area, na siyang spatial na average na kapangyarihan, at pagkatapos ay i-multiply sa 2, para sa spatial na peak power (ang spatial na peak power ay hindi kailangan ng spatial na pamamahagi (ang spatial na peak power ay hindi kailangan ng spatial na distribusyon) kaya), at pagkatapos ay i-multiply sa isang radial distribution expression, At tapos ka na.