Лазерын эрчим хүчний нягтрал ба энергийн нягтрал
Нягт гэдэг нь бидний өдөр тутмын амьдралдаа маш сайн мэддэг физик хэмжигдэхүүн бөгөөд бидний хамгийн их харьцдаг нягтрал нь материалын нягтрал бөгөөд томъёо нь ρ=m/v, өөрөөр хэлбэл нягтрал нь массыг эзэлхүүнд хуваасантай тэнцүү байна. Гэхдээ лазерын чадлын нягтрал ба энергийн нягтрал нь өөр бөгөөд энд эзэлхүүн биш харин талбайд хуваагдана. Чадал нь бидний олон физик хэмжигдэхүүнтэй харьцах харьцаа юм, учир нь бид өдөр бүр цахилгаан хэрэглэдэг тул цахилгаан нь чадлын оролцоог хамардаг, чадлын олон улсын стандарт нэгж нь Вт, өөрөөр хэлбэл Ж/с нь энерги ба хугацааны нэгжийн харьцаа, олон улсын стандарт энергийн нэгж нь Ж юм. Тиймээс чадлын нягтрал гэдэг нь чадлын болон нягтралыг нэгтгэх ойлголт юм, гэхдээ энд эзэлхүүн биш харин цэгийн цацрагийн талбай, чадлын гаралтын цэгийн талбайд хуваасан чадлын нягтрал нь чадлын нягтрал, өөрөөр хэлбэл чадлын нягтралын нэгж нь Вт/м2 бөгөөд дотор ньлазерын талбар, учир нь лазерын цацрагийн цэгийн талбай нэлээд жижиг тул ерөнхийдөө Вт/см2-ийг нэгж болгон ашигладаг. Энергийн нягтралыг цаг хугацааны ойлголтоос хасаж, энерги ба нягтралыг нэгтгэж, нэгжийг Ж/см2 болгоно. Ердийн үед тасралтгүй лазеруудыг чадлын нягтралыг ашиглан тодорхойлдог болимпульсийн лазеруудчадлын нягтрал болон энергийн нягтралыг хоёуланг нь ашиглан тайлбарласан болно.
Лазер үйлчлэх үед чадлын нягтрал нь ихэвчлэн устгах, абляци хийх эсвэл бусад үйлчлэх материалыг устгах босго түвшинд хүрсэн эсэхийг тодорхойлдог. Босго гэдэг нь лазерын бодистой харилцан үйлчлэлийг судлахад ихэвчлэн гарч ирдэг ойлголт юм. Богино импульс (үүнийг us үе шат гэж үзэж болно), хэт богино импульс (үүнийг ns үе шат гэж үзэж болно), тэр ч байтугай хэт хурдан (ps ба fs үе шат) лазерын харилцан үйлчлэлийн материалыг судлахын тулд эртний судлаачид ихэвчлэн энергийн нягтралын тухай ойлголтыг ашигладаг. Энэхүү ойлголт нь харилцан үйлчлэлийн түвшинд нэгж талбайд ногдох бай дээр үйлчилж буй энергийг илэрхийлдэг бөгөөд ижил түвшний лазерын хувьд энэ хэлэлцүүлэг илүү ач холбогдолтой юм.
Ганц импульсийн тарилгын энергийн нягтралын босго байдаг. Энэ нь лазер-матери харилцан үйлчлэлийн судалгааг илүү төвөгтэй болгодог. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн туршилтын тоног төхөөрөмж байнга өөрчлөгдөж, импульсийн өргөн, ганц импульсийн энерги, давталтын давтамж болон бусад параметрүүд байнга өөрчлөгдөж байдаг бөгөөд импульсийн энергийн хэлбэлзлийн хувьд лазерын бодит гаралтыг харгалзан үзэх шаардлагатай байдаг ч энергийн нягтралыг хэмжих нь хэтэрхий бүдүүлэг байж болно. Ерөнхийдөө энергийн нягтралыг импульсийн өргөнд хуваасан нь цаг хугацааны дундаж чадлын нягтрал гэж ойролцоогоор үзэж болно (энэ нь орон зай биш, цаг хугацаа гэдгийг анхаарна уу). Гэсэн хэдий ч лазерын бодит долгионы хэлбэр нь тэгш өнцөгт, дөрвөлжин долгион, тэр ч байтугай хонх эсвэл Гауссын долгион биш байж болох нь тодорхой бөгөөд зарим нь илүү хэлбэртэй лазерын өөрийнх нь шинж чанараар тодорхойлогддог.
Импульсийн өргөнийг ихэвчлэн осциллографын өгсөн хагас өндрийн өргөнөөр (бүтэн оргил хагас өргөн FWHM) өгдөг бөгөөд энэ нь биднийг өндөр энергийн нягтралаас чадлын нягтралын утгыг тооцоолоход хүргэдэг. Илүү тохиромжтой хагас өндөр ба өргөнийг интеграл, хагас өндөр ба өргөнөөр тооцоолох хэрэгтэй. Мэдэх холбогдох нарийн стандарт байгаа эсэхийг нарийвчлан судлаагүй байна. Чадлын нягтралын хувьд тооцоолол хийхдээ нэг импульсийн энергийг ашиглан нэг импульсийн энерги/импульсийн өргөн/цэгийн талбайг тооцоолох боломжтой бөгөөд энэ нь орон зайн дундаж чадал бөгөөд дараа нь орон зайн оргил чадлын хувьд 2-оор үржүүлж (орон зайн тархалт нь Гауссын тархалт юм, дээд малгай нь үүнийг хийх шаардлагагүй), дараа нь радиаль тархалтын илэрхийлэлээр үржүүлж болно. Ингээд л болоо.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 6-р сарын 12