Laserens effekttæthed og energitæthed
Massefylde er en fysisk størrelse vi er meget fortrolige med i vores daglige liv, den densitet vi kontakter mest er massefylden af materialet, formlen er ρ=m/v, det vil sige massefylde er lig med masse divideret med volumen. Men laserens effekttæthed og energitæthed er forskellige, her divideret med arealet frem for volumen. Strøm er også vores kontakt med en masse fysiske størrelser, fordi vi bruger elektricitet hver dag, elektricitet vil involvere strøm, den internationale standardenhed for effekt er W, det vil sige J/s, er forholdet mellem energi og tidsenhed, international standardenhed for energi er J. Så effekttætheden er konceptet med at kombinere effekt og tæthed, men her er stedets bestrålingsareal i stedet for volumen, effekten divideret med outputpletområdet er effekttætheden, dvs. , enheden for effekttæthed er W/m2, og ilaserfelt, fordi laserbestrålingsspotområdet er ret lille, så generelt bruges W/cm2 som en enhed. Energitætheden er fjernet fra begrebet tid, der kombinerer energi og tæthed, og enheden er J/cm2. Normalt beskrives kontinuerlige lasere ved hjælp af effekttæthed, menspulserende lasereer beskrevet ved brug af både effekttæthed og energitæthed.
Når laseren virker, bestemmer effekttætheden normalt, om tærsklen for at ødelægge, eller ablation eller andre virkende materialer nås. Threshold er et begreb, der ofte dukker op, når man studerer interaktionen mellem lasere og stof. Til studiet af kort puls (som kan betragtes som USA-stadiet), ultrakort puls (som kan betragtes som ns-stadiet) og endda ultrahurtige (ps- og fs-stadiet) laserinteraktionsmaterialer, har tidlige forskere normalt overtage begrebet energitæthed. Dette koncept på interaktionsniveau repræsenterer den energi, der virker på målet pr. arealenhed, i tilfælde af en laser på samme niveau er denne diskussion af større betydning.
Der er også en tærskel for energitætheden ved enkeltpulsinjektion. Dette gør også studiet af laser-stof-interaktion mere kompliceret. Men nutidens eksperimentelle udstyr ændrer sig konstant, en række af pulsbredde, enkelt pulsenergi, gentagelsesfrekvens og andre parametre ændrer sig konstant, og skal endda overveje laserens faktiske output i en puls energiudsving i tilfælde af energitæthed at måle, kan være for groft. Generelt kan det groft sagt anses for, at energitætheden divideret med pulsbredden er den gennemsnitlige effekttæthed for tiden (bemærk, at det er tid, ikke rum). Det er dog indlysende, at den faktiske laserbølgeform muligvis ikke er rektangulær, firkantet bølge eller endda klokke eller gaussisk, og nogle bestemmes af egenskaberne af selve laseren, som er mere formet.
Pulsbredden er normalt givet af den halvhøjde bredde, som oscilloskopet giver (fuld peak halvbredde FWHM), hvilket får os til at beregne værdien af effekttætheden ud fra energitætheden, som er høj. Den mere passende halve højde og bredde skal beregnes ved integralet, halv højde og bredde. Der har ikke været nogen detaljeret undersøgelse af, om der er en relevant nuancestandard for at vide. For selve effekttætheden er det, når man laver beregninger, normalt muligt at bruge en enkelt pulsenergi til at beregne, en enkelt pulsenergi/pulsbredde/punktareal , som er den rumlige gennemsnitlige effekt, og derefter ganget med 2, for den rumlige spidseffekt (den rumlige fordeling er Gauss-fordeling er sådan en behandling, top-hat behøver ikke at gøre det), og derefter ganget med et radialfordelingsudtryk , Og du er færdig.
Indlægstid: 12-jun-2024