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 харьцдаг, учир нь бид өдөр бүр цахилгаан хэрэглэдэг тул цахилгаан эрчим хүчийг багтаах болно, эрчим хүчний олон улсын стандарт нэгж нь W, өөрөөр хэлбэл, Ж/с нь эрчим хүч ба цагийн нэгжийн харьцаа, эрчим хүчний олон улсын стандарт нэгж нь J. Тэгэхээр эрчим хүчний нягтрал нь хүч ба нягтыг нэгтгэх ойлголт юм, гэхдээ энд эрчим хүчний нягтрал нь эрчим хүч, нягтралыг нэгтгэх ойлголт юм, гэхдээ энд спотын гаралтын хэмжээ биш харин цацрагийн талбайг хуваана. 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 нягтрал 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 энергийн нягтралын тухай ойлголтыг ашигладаг. 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 тоног төхөөрөмж байнга өөрчлөгдөж, янз бүрийн импульсийн өргөн, нэг импульсийн энерги, давталтын давтамж болон бусад үзүүлэлтүүд байнга өөрчлөгдөж байдаг, тэр ч байтугай эрчим хүчний нягтралыг хэмжихийн тулд импульсийн энергийн хэлбэлзэл дэх лазерын бодит гаралтыг харгалзан үзэх шаардлагатай байдаг. нягтрал (энэ нь орон зай биш харин цаг хугацаа гэдгийг анхаарна уу). 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. Мэдэх холбогдох нюансын стандарт байгаа эсэх талаар нарийвчилсан судалгаа байхгүй байна. Эрчим хүчний нягтын хувьд өөрөө тооцоо хийхдээ нэг импульсийн энергийг тооцоолохдоо нэг импульсийн энерги/импульсийн өргөн/цэгний талбайг орон зайн дундаж хүч, дараа нь 2-оор үржүүлж, орон зайн оргил эрчим хүчний хуваарилалт хийх шаардлагагүй. Үүнийг хийхийн тулд), дараа нь радиаль тархалтын илэрхийллээр үржүүлж, та хийж байна.