Lazerin güc sıxlığı və enerji sıxlığı
Sıxlıq gündəlik həyatımızda çox tanış olduğumuz fiziki kəmiyyətdir, ən çox təmasda olduğumuz sıxlıq materialın sıxlığıdır, düstur ρ=m/v-dir, yəni sıxlıq kütlənin həcmə bölünməsinə bərabərdir. Lakin lazerin güc sıxlığı və enerji sıxlığı fərqlidir, burada həcmə deyil, sahəyə bölünür. Güc də bir çox fiziki kəmiyyətlə təmasımızdır, çünki hər gün elektrik enerjisi istifadə edirik, elektrik enerjisi gücə aiddir, beynəlxalq standart güc vahidi W-dir, yəni J/s, enerji və zaman vahidinin nisbətidir, beynəlxalq standart enerji vahidi J-dir. Beləliklə, güc sıxlığı güc və sıxlığın birləşdirilməsi anlayışıdır, lakin burada həcmdən daha çox ləkənin şüalanma sahəsi, çıxış nöqtəsinin sahəsinə bölünən güc güc sıxlığıdır, yəni güc sıxlığı vahidi W/m2-dir vəlazer sahəsi, lazer şüalanması nöqtəsinin sahəsi olduqca kiçik olduğundan, ümumiyyətlə vahid kimi Vt/sm2 istifadə olunur. Enerji sıxlığı zaman anlayışından çıxarılır, enerji və sıxlıq birləşdirilir və vahid J/sm2-dir. Normalda, fasiləsiz lazerlər güc sıxlığından istifadə edilərək təsvir edilir, halbukiimpulslu lazerlərhəm güc sıxlığı, həm də enerji sıxlığı istifadə edilərək təsvir edilir.
Lazer təsir göstərdikdə, güc sıxlığı adətən digər təsir edən materialların məhv edilməsi, ablasiya edilməsi və ya digər təsir edən materiallar üçün həddə çatılıb-çatılmadığını müəyyən edir. Eşik lazerlərin maddə ilə qarşılıqlı təsirini öyrənərkən tez-tez ortaya çıxan bir anlayışdır. Qısa impulslu (us mərhələsi hesab edilə bilər), ultra qısa impulslu (ns mərhələsi hesab edilə bilər) və hətta ultra sürətli (ps və fs mərhələsi) lazer qarşılıqlı təsir materiallarının öyrənilməsi üçün erkən tədqiqatçılar adətən enerji sıxlığı anlayışını qəbul edirlər. Bu anlayış, qarşılıqlı təsir səviyyəsində, hədəfə vahid sahəyə düşən enerjini təmsil edir, eyni səviyyəli lazer halında bu müzakirə daha böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Tək impulslu enjeksiyanın enerji sıxlığı üçün də bir eşik var. Bu da lazer-maddə qarşılıqlı təsirinin öyrənilməsini daha mürəkkəbləşdirir. Lakin, bugünkü eksperimental avadanlıqlar daim dəyişir, müxtəlif impuls eni, tək impuls enerjisi, təkrarlanma tezliyi və digər parametrlər daim dəyişir və hətta lazerin faktiki çıxışını nəzərə almaq lazımdırsa, impuls enerjisi dalğalanmalarını ölçmək çox kobud ola bilər. Ümumiyyətlə, enerji sıxlığının impuls eninə bölünməsinin zaman orta güc sıxlığı olduğu təxmini hesab edilə bilər (qeyd edək ki, bu, zamandır, məkan deyil). Lakin, faktiki lazer dalğa formasının düzbucaqlı, kvadrat dalğa və ya hətta zəng və ya Qauss dalğa formasında olmaya biləcəyi və bəzilərinin daha formalı olan lazerin özünün xüsusiyyətləri ilə müəyyən edildiyi açıq-aydın görünür.
İmpuls eni adətən osiloskop tərəfindən təmin edilən yarım hündürlük eni (tam pik yarım enli FWHM) ilə verilir ki, bu da bizi yüksək olan enerji sıxlığından güc sıxlığının dəyərini hesablamağa vadar edir. Daha uyğun yarım hündürlük və en inteqral, yarım hündürlük və en ilə hesablanmalıdır. Bilmək üçün müvafiq bir nüans standartının olub-olmadığı barədə ətraflı araşdırma aparılmayıb. Güc sıxlığının özü üçün hesablamalar apararkən, adətən tək bir impuls enerjisindən istifadə edərək, fəza orta gücü olan tək bir impuls enerjisi/impuls eni/nöqtə sahəsini hesablamaq və sonra fəza pik gücü üçün 2-yə vurmaq mümkündür (fəza paylanması Qauss paylanmasıdır, üst şapkanın bunu etməsi lazım deyil) və sonra radial paylanma ifadəsi ilə vurulur, Və siz hazırsınız.
Yazı vaxtı: 12 iyun 2024