Leeschtungsdicht an Energiedicht vum Laser

Leeschtungsdicht an Energiedicht vum Laser

Dicht ass eng physikalesch Gréisst, mat där mir am Alldag ganz vertraut sinn. D'Dicht, mat där mir am meeschte a Kontakt kommen, ass d'Dicht vum Material. D'Formel ass ρ=m/v, dat heescht, d'Dicht ass gläich wéi d'Mass gedeelt duerch de Volumen. Mee d'Leeschtungsdicht an d'Energiedicht vum Laser sinn ënnerschiddlech, hei gedeelt duerch d'Fläch anstatt duerch de Volumen. Leeschtung ass och eise Kontakt mat ville physikalesche Gréissten, well mir all Dag Stroum benotzen. Stroum bedeit och Leeschtung. Déi international Standardeenheet fir Leeschtung ass W, dat heescht J/s, dat ass d'Verhältnes vun Energie an Zäiteenheet. Déi international Standardeenheet fir Energie ass J. D'Leeschtungsdicht ass also de Konzept vun der Kombinatioun vu Leeschtung an Dicht. Hei ass d'Bestrahlungsfläch vum Punkt anstatt de Volumen. D'Leeschtung gedeelt duerch d'Fläch vum Ausgangspunkt ass d'Leeschtungsdicht. Dat heescht, d'Eenheet vun der Leeschtungsdicht ass W/m2.Laserfeld, well d'Fläch vum Laserbestrahlungsfleck zimlech kleng ass, dofir gëtt allgemeng W/cm2 als Eenheet benotzt. D'Energiedicht gëtt vum Konzept vun der Zäit ewechgeholl, andeems Energie an Dicht kombinéiert ginn, an d'Eenheet ass J/cm2. Normalerweis gi kontinuéierlech Laser mat Hëllef vun der Leeschtungsdicht beschriwwen, währendgepulste Laserenginn souwuel mat Hëllef vun der Kraaftdicht wéi och vun der Energiedicht beschriwwen.

Wann de Laser wierkt, bestëmmt d'Leeschtungsdicht normalerweis, ob de Schwellwäert fir d'Zerstéierung oder d'Ablatioun oder aner wierksam Materialien erreecht gëtt. Schwellwäert ass e Konzept, dat dacks optrëtt, wann d'Interaktioun vu Laser mat Matière studéiert gëtt. Fir d'Studie vu kuerzen Impulser (déi als US-Stuf ugesi kënne ginn), ultrakuerzen Impulser (déi als NS-Stuf ugesi kënne ginn) an och ultraschnelle (PS- an FS-Stufen) Laserinteraktiounsmaterialien, hunn fréi Fuerscher normalerweis de Konzept vun der Energiedicht ugeholl. Dëse Konzept, um Niveau vun der Interaktioun, representéiert d'Energie, déi op d'Zil pro Flächeneenheet wierkt, am Fall vun engem Laser vum selwechten Niveau ass dës Diskussioun vu méi grousser Bedeitung.

Et gëtt och eng Schwell fir d'Energiedicht vun der Eenzelpulsinjektioun. Dëst mécht d'Studie vun der Interaktioun tëscht Laser a Matière méi komplizéiert. Allerdéngs ännert sech déi haiteg experimentell Ausrüstung stänneg, eng Vielfalt vun der Pulsbreet, der Eenzelpulsenergie, der Widderhuelungsfrequenz an aner Parameter änneren sech stänneg, an et ass och néideg, déi tatsächlech Leeschtung vum Laser bei enger Pulsenergieschwankung ze berücksichtegen, wann d'Energiedicht ze moossen ass, déi ze grob ka sinn. Allgemeng kann een ongeféier dovun ausgoen, datt d'Energiedicht gedeelt duerch d'Pulsbreet déi duerchschnëttlech Leeschtungsdicht iwwer Zäit ass (bemierkt datt et Zäit ass, net Raum). Et ass awer offensichtlech, datt déi tatsächlech Laserwelleform net onbedéngt rechteckeg, quadratesch oder souguer Klack- oder Gauss-Wellform ass, a verschidde vun den Eegeschafte vum Laser selwer bestëmmt ginn, deen éischter geformt ass.

D'Pulsbreet gëtt normalerweis duerch d'Hallefhéichtbreet vum Oszilloskop (FHM mat voller Peak-Hallefbreet) uginn, wat eis dozou bréngt, de Wäert vun der Leeschtungsdicht aus der Energiedicht ze berechnen, déi héich ass. Déi méi passend Hallefhéicht a Breet sollten duerch den Integral, d'Hallefhéicht a Breet, berechent ginn. Et gouf keng detailléiert Ënnersichung gemaach, ob et e relevante Nuancenstandard fir d'Wëssen gëtt. Fir d'Leeschtungsdicht selwer ass et bei Berechnungen normalerweis méiglech, eng eenzeg Pulsenergie ze benotzen, fir eng eenzeg Pulsenergie/Pulsbreet/Punktfläch, déi déi raimlech duerchschnëttlech Leeschtung ass, an dann mat 2 multiplizéiert ze ginn, fir d'raimlech Peakleeschtung (déi raimlech Verdeelung ass Gauss-Verdeelung ass sou eng Behandlung, Top-Hat brauch dat net ze maachen), an dann mat engem radialen Verdeelungsausdrock multiplizéiert ze ginn, an Dir sidd fäerdeg.