Kepadatan daya dan kepadatan energi laser
Massa jenis merupakan besaran fisika yang sangat kita kenal dalam kehidupan sehari-hari, massa jenis yang paling sering kita hubungi adalah massa jenis bahan, rumusnya adalah ρ=m/v yaitu massa jenis sama dengan massa dibagi volume. Namun kepadatan daya dan kepadatan energi laser berbeda, di sini dibagi berdasarkan luas, bukan volume. Daya juga merupakan kontak kita dengan banyak besaran fisika, karena kita menggunakan listrik setiap hari, listrik akan melibatkan daya, satuan daya standar internasional adalah W, yaitu J/s, adalah rasio energi dan satuan waktu, the Satuan energi standar internasional adalah J. Jadi rapat daya adalah konsep penggabungan daya dan rapat massa, namun disini yang dimaksud adalah luas titik iradiasi, bukan volume, daya dibagi luas titik keluaran adalah rapat daya, yaitu , satuan rapat daya adalah W/m2, dan dalambidang laser, karena luas titik penyinaran laser cukup kecil, sehingga umumnya W/cm2 digunakan sebagai satuan. Massa jenis energi dihilangkan dari konsep waktu, menggabungkan energi dan massa jenis, dan satuannya adalah J/cm2. Biasanya, laser kontinu dijelaskan menggunakan kepadatan daya, sementaralaser berdenyutdijelaskan menggunakan kepadatan daya dan kepadatan energi.
Ketika laser bekerja, kepadatan daya biasanya menentukan apakah ambang batas untuk menghancurkan, atau mengablasi, atau bahan aktif lainnya tercapai. Threshold merupakan konsep yang sering muncul ketika mempelajari interaksi laser dengan materi. Untuk studi tentang pulsa pendek (yang dapat dianggap sebagai tahap AS), pulsa ultra-pendek (yang dapat dianggap sebagai tahap ns), dan bahkan bahan interaksi laser ultra-cepat (tahap ps dan fs), peneliti awal biasanya mengadopsi konsep kepadatan energi. Konsep ini, pada tingkat interaksi, mewakili energi yang bekerja pada target per satuan luas, dalam kasus laser dengan tingkat yang sama, pembahasan ini menjadi lebih penting.
Ada juga ambang batas kepadatan energi injeksi pulsa tunggal. Hal ini juga membuat studi tentang interaksi materi laser menjadi lebih rumit. Namun, peralatan eksperimental saat ini terus berubah, berbagai lebar pulsa, energi pulsa tunggal, frekuensi pengulangan dan parameter lainnya terus berubah, dan bahkan perlu mempertimbangkan keluaran sebenarnya dari laser dalam fluktuasi energi pulsa dalam hal kepadatan energi. untuk diukur, mungkin terlalu kasar. Secara umum, secara kasar dapat dianggap bahwa kerapatan energi dibagi lebar pulsa adalah kerapatan daya rata-rata waktu (perhatikan bahwa ini adalah waktu, bukan ruang). Namun, jelas bahwa bentuk gelombang laser sebenarnya mungkin tidak berbentuk persegi panjang, gelombang persegi, atau bahkan lonceng atau Gaussian, dan beberapa ditentukan oleh sifat-sifat laser itu sendiri, yang lebih berbentuk.
Lebar pulsa biasanya diberikan oleh lebar setengah tinggi yang disediakan oleh osiloskop (FWHM lebar setengah puncak penuh), yang menyebabkan kita menghitung nilai rapat daya dari rapat energi yang tinggi. Setengah tinggi dan lebar yang lebih tepat harus dihitung dengan integral, setengah tinggi dan lebar. Belum ada penyelidikan rinci apakah ada standar nuansa yang relevan untuk mengetahuinya. Untuk rapat daya itu sendiri, ketika melakukan perhitungan, biasanya dimungkinkan untuk menggunakan energi pulsa tunggal untuk menghitung, energi pulsa tunggal/lebar pulsa/luas titik , yang merupakan daya rata-rata spasial, lalu dikalikan dengan 2, untuk daya puncak spasial (distribusi spasial adalah distribusi Gauss adalah perlakuan seperti itu, top-hat tidak perlu melakukannya), lalu dikalikan dengan ekspresi distribusi radial , Dan Anda sudah selesai.
Waktu posting: 12 Juni 2024