Laserraren potentzia-dentsitatea eta energia-dentsitatea

Laserraren potentzia-dentsitatea eta energia-dentsitatea

Dentsitatea gure eguneroko bizitzan oso ezagutzen dugun kantitate fisikoa da, gehien kontaktatzen dugun dentsitatea materialaren dentsitatea da, formula ρ=m/v da, hau da, dentsitatea bolumenez zatitutako masaren berdina da. Baina laserren potentzia-dentsitatea eta energia-dentsitatea desberdinak dira, hemen bolumena baino eremuaren arabera banatuta. Potentzia ere kantitate fisiko askorekin dugun kontaktua da, egunero elektrizitatea erabiltzen dugulako, elektrizitateak potentzia ekarriko du, nazioarteko potentzia-unitate estandarra W da, hau da, J/s, energia eta denbora-unitatearen erlazioa da, nazioarteko energia-unitate estandarra J da. Beraz, potentzia-dentsitatea potentzia eta dentsitatea konbinatzeko kontzeptua da, baina hemen lekuaren irradiazio-eremua da bolumena baino, irteerako puntu-eremuarekin banatutako potentzia potentzia-dentsitatea da, hau da. , potentzia-dentsitatearen unitatea W/m2 da, etalaser eremua, laser irradiazio-gunearen eremua nahiko txikia delako, beraz, oro har, W/cm2 erabiltzen da unitate gisa. Energia-dentsitatea denbora kontzeptutik kentzen da, energia eta dentsitatea konbinatuz, eta unitatea J/cm2 da. Normalean, etengabeko laserrak potentzia-dentsitatea erabiliz deskribatzen dira, berrizpultsatuko laserrakpotentzia-dentsitatea eta energia-dentsitatea erabiliz deskribatzen dira.

Laserak jarduten duenean, potentzia-dentsitateak zehazten du normalean suntsitzeko, ezabatzeko edo beste material eragile batzuk iristen diren ala ez. Atalasea laserek materiarekin duten elkarrekintza aztertzerakoan askotan agertzen den kontzeptua da. Pultsu laburra (us etapa gisa kontsidera daitekeena), pultsu ultralaburra (ns etapa gisa har daitekeena), eta baita ultra-azkarrak (ps eta fs etapa) laser interakziorako materialak aztertzeko, lehen ikertzaileek normalean. energia-dentsitatearen kontzeptua hartzea. Kontzeptu honek, interakzio mailan, xedearen gainean eragiten duen energia adierazten du azalera unitateko, maila bereko laser baten kasuan, eztabaida honek garrantzi handiagoa du.

Pultsu bakarreko injekzioaren energia-dentsitatearen atalase bat ere badago. Horrek laser-materia elkarrekintzaren azterketa ere zaildu egiten du. Hala ere, gaur egungo ekipamendu esperimentalak etengabe aldatzen ari dira, pultsuen zabalera, pultsu bakarreko energia, errepikapen maiztasuna eta beste parametro batzuk etengabe aldatzen ari dira, eta laserren benetako irteera kontuan hartu behar dute energia-dentsitatearen kasuan pultsu-energiaren gorabeherak. neurtzeko, zakarregia izan daiteke.Orokorrean, gutxi gorabehera kontsidera daiteke pultsu-zabalerarekin zatitutako energia-dentsitatea denboraren batez besteko potentzia-dentsitatea dela (kontuan izan denbora dela, ez espazioa dela). Hala ere, bistakoa da benetako laser uhin-forma agian ez dela angeluzuzena, uhin karratua, ezta kanpaia edo gaussarra ere, eta batzuk laserren beraren propietateek zehazten dituzte, hau da, forma handiagoa den.

Pultsuaren zabalera osziloskopioak ematen duen altuera erdiko zabalerak eman ohi du (FWHM full peak half-width), eta horrek eragiten digu potentzia-dentsitatearen balioa energia-dentsitatetik abiatuta kalkulatzea, hau da, altua. Altuera eta zabalera erdi egokiagoak integralaren, altuera erdiaren eta zabaleraren arabera kalkulatu behar dira. Ez da ikerketa zehatzik egin jakiteko ñabardura estandar garrantzitsurik dagoen jakiteko. Potentzia-dentsitateari dagokionez, kalkuluak egiterakoan, normalean pultsu-energia bakarra erabiltzea posible da kalkulatzeko, pultsu-energia/pultsu-zabalera/puntu-eremu bakarra. , hau da, batez besteko potentzia espaziala, eta gero 2z biderkatuta, gailur espazialaren potentziarako (banaketa espaziala Gauss banaketa da tratamendu hori, top-hat-ek ez du halakorik egin behar), eta gero biderkatu banaketa erradialaren adierazpen batekin , Eta amaitu duzu.