Лазерын эрчим хүчний нягтрал ба эрчим хүчний нягтрал

Лазерын эрчим хүчний нягтрал ба эрчим хүчний нягтрал

Нягт гэдэг нь бидний өдөр тутмын амьдралд маш сайн мэддэг физик хэмжигдэхүүн бөгөөд бидний хамгийн их харьцдаг нягт нь материалын нягт бөгөөд томъёо нь ρ=m/v, өөрөөр хэлбэл нягт нь эзлэхүүнд хуваагдсан масстай тэнцүү байна. Гэхдээ лазерын эрчим хүчний нягтрал ба эрчим хүчний нягтрал нь өөр өөр байдаг бөгөөд энд эзлэхүүнээс илүү талбайгаар хуваагддаг. Эрчим хүч нь мөн бидний маш их физик хэмжигдэхүүнтэй харьцах явдал юм, учир нь бид өдөр бүр цахилгаан хэрэглэдэг тул цахилгаан эрчим хүчийг багтаана, олон улсын стандартын нэгж нь W, өөрөөр хэлбэл J/s нь эрчим хүч ба цаг хугацааны нэгжийн харьцаа юм. эрчим хүчний олон улсын стандарт нэгж нь J. Тэгэхээр эрчим хүчний нягтрал нь эрчим хүч, нягтыг хослуулах тухай ойлголт боловч энд эзлэхүүнээс илүү цэгийн цацрагийн талбай, гаралтын цэгийн талбайд хуваагдсан хүчийг эрчим хүчний нягтрал, өөрөөр хэлбэл , эрчим хүчний нягтын нэгж нь Вт/м2, мөн ондлазер талбай, лазерын цацрагийн цэгийн талбай нь маш бага тул ерөнхийдөө В/см2-ийг нэгж болгон ашигладаг. Эрчим хүчний нягтрал нь эрчим хүч, нягтралыг хослуулан цаг хугацааны үзэл баримтлалаас хасагдсан бөгөөд нэгж нь Ж/см2 байна. Ердийн үед тасралтгүй лазерыг эрчим хүчний нягтралыг ашиглан тайлбарладагимпульсийн лазеруудэрчим хүчний нягтрал болон эрчим хүчний нягтралын аль алиныг нь ашиглан тайлбарласан болно.

Лазер ажиллах үед эрчим хүчний нягтрал нь ихэвчлэн устгах, арилгах, эсвэл бусад ажиллаж буй материалыг устгах босгонд хүрсэн эсэхийг тодорхойлдог. Босго гэдэг нь лазерын бодистой харьцах үйл ажиллагааг судлахад ихэвчлэн гарч ирдэг ойлголт юм. Богино импульс (үүнийг АНУ-ын үе шат гэж үзэж болно), хэт богино импульс (үүнийг ns үе шат гэж үзэж болно), тэр ч байтугай хэт хурдан (ps ба fs шат) лазерын харилцан үйлчлэлийн материалыг судлахын тулд эртний судлаачид ихэвчлэн ашигладаг. эрчим хүчний нягтын үзэл баримтлалыг нэвтрүүлэх. Энэ ойлголт нь харилцан үйлчлэлийн түвшинд нэгж талбайд ногдох зорилтот энергийг илэрхийлдэг бөгөөд ижил түвшний лазерын хувьд энэ хэлэлцүүлэг илүү чухал юм.

Мөн нэг импульсийн тарилгын эрчим хүчний нягтын босго байдаг. Энэ нь лазер-материйн харилцан үйлчлэлийн судалгааг илүү төвөгтэй болгодог. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн туршилтын төхөөрөмж байнга өөрчлөгдөж, импульсийн өргөн, нэг импульсийн энерги, давталтын давтамж болон бусад үзүүлэлтүүд байнга өөрчлөгдөж байдаг бөгөөд эрчим хүчний нягтралын үед импульсийн энергийн хэлбэлзэл дэх лазерын бодит гаралтыг харгалзан үзэх шаардлагатай байдаг. хэмжихэд хэтэрхий бүдүүлэг байж болно.Ерөнхийдөө эрчим хүчний нягтралыг импульсийн өргөнд хуваасан нь цаг хугацааны дундаж чадлын нягт (энэ нь орон зай биш цаг хугацаа гэдгийг анхаарна уу) гэж ойролцоогоор үзэж болно. Гэсэн хэдий ч бодит лазер долгионы хэлбэр нь тэгш өнцөгт, дөрвөлжин долгион, тэр ч байтугай хонх эсвэл Гаусс биш байж болох бөгөөд зарим нь илүү хэлбэртэй лазерын шинж чанараар тодорхойлогддог нь ойлгомжтой.

Импульсийн өргөнийг ихэвчлэн осциллографийн өгсөн хагас өндрийн өргөнөөр (бүтэн оргил хагас өргөн FWHM) өгдөг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний нягтралаас эрчим хүчний нягтын утгыг тооцоолоход хүргэдэг бөгөөд энэ нь өндөр байна. Илүү тохиромжтой хагас өндөр, өргөнийг интеграл, хагас өндөр, өргөнөөр тооцоолох хэрэгтэй. Мэдэхийн тулд холбогдох нюансын стандарт байгаа эсэх талаар нарийвчилсан судалгаа хийгээгүй байна. Эрчим хүчний нягтын хувьд өөрөө тооцоо хийхдээ нэг импульсийн энергийг тооцоолохдоо нэг импульсийн энерги/импульсийн өргөн/толбоны талбайг ашиглах боломжтой байдаг. , энэ нь орон зайн дундаж хүч бөгөөд дараа нь орон зайн оргил чадлын хувьд 2-оор үржүүлж (орон зайн тархалт нь Гауссын тархалт нь ийм эмчилгээ, дээд малгай нь үүнийг хийх шаардлагагүй), дараа нь радиаль тархалтын илэрхийллээр үржүүлнэ. , Та дууслаа.