Densità di putenza è densità d'energia di u laser

Densità di putenza è densità d'energia di u laser

A densità hè una quantità fisica chì cunniscimu assai bè in a nostra vita d'ogni ghjornu, a densità chì cuntattemu u più hè a densità di u materiale, a formula hè ρ=m/v, vale à dì, a densità hè uguale à a massa divisa per u vulume. Ma a densità di putenza è a densità d'energia di u laser sò diverse, quì divise per l'area piuttostu chè per u vulume. A putenza hè ancu u nostru cuntattu cù assai quantità fisiche, perchè usemu l'elettricità ogni ghjornu, l'elettricità implicherà putenza, l'unità standard internaziunale di putenza hè W, vale à dì, J/s, hè u rapportu trà l'energia è l'unità di tempu, l'unità standard internaziunale di energia hè J. Cusì a densità di putenza hè u cuncettu di cumbinà putenza è densità, ma quì hè l'area d'irradiazione di u spot piuttostu chè u vulume, a putenza divisa per l'area di u spot di uscita hè a densità di putenza, vale à dì, l'unità di densità di putenza hè W/m2, è in ucampu laser, perchè l'area di u puntu d'irradiazione laser hè abbastanza chjuca, dunque generalmente W/cm2 hè adupratu cum'è unità. A densità d'energia hè eliminata da u cuncettu di tempu, cumbinendu energia è densità, è l'unità hè J/cm2. Nurmalmente, i laser cuntinui sò descritti aduprendu a densità di putenza, mentrelaser pulsatisò descritti aduprendu sia a densità di putenza sia a densità d'energia.

Quandu u laser agisce, a densità di putenza determina di solitu s'ellu si ghjunghje à a soglia per a distruzzione, l'ablazione, o altri materiali chì agiscenu. A soglia hè un cuncettu chì appare spessu quandu si studia l'interazzione di i laser cù a materia. Per u studiu di i materiali d'interazzione laser à impulsi corti (chì ponu esse cunsiderati cum'è a fase us), impulsi ultra-corti (chì ponu esse cunsiderati cum'è a fase ns), è ancu ultra-veloci (fase ps è fs), i primi circadori aduttano di solitu u cuncettu di densità d'energia. Stu cuncettu, à u livellu di l'interazzione, rapprisenta l'energia chì agisce nantu à u bersagliu per unità di superficia, in u casu di un laser di u listessu livellu, sta discussione hè di più grande impurtanza.

Ci hè ancu una soglia per a densità d'energia di l'iniezione di un unicu impulsu. Questu rende ancu u studiu di l'interazione laser-materia più cumplicatu. Tuttavia, l'attrezzatura sperimentale d'oghje hè in costante cambiamentu, una varietà di larghezza d'impulsu, energia di un unicu impulsu, frequenza di ripetizione è altri parametri cambianu constantemente, è ancu bisognu di cunsiderà a pruduzzione attuale di u laser in un impulsu, e fluttuazioni di l'energia in u casu di a densità d'energia da misurà, ponu esse troppu approssimative. In generale, si pò cunsiderà apprussimativamente chì a densità d'energia divisa per a larghezza d'impulsu hè a densità di putenza media di u tempu (nota chì hè u tempu, micca u spaziu). Tuttavia, hè evidenti chì a forma d'onda laser attuale ùn pò micca esse rettangulare, onda quadra, o ancu campana o gaussiana, è alcune sò determinate da e proprietà di u laser stessu, chì hè più furmata.

A larghezza di l'impulsu hè generalmente data da a larghezza à mezza altezza furnita da l'osciloscopiu (FWHM à mezza larghezza di piccu cumpletu), ciò chì ci face calculà u valore di a densità di putenza da a densità di energia, chì hè alta. A mezza altezza è a larghezza più adatte devenu esse calculate da l'integrale, mezza altezza è larghezza. Ùn ci hè stata alcuna inchiesta dettagliata nantu à s'ellu ci hè un standard di sfumatura pertinente per sapè. Per a densità di putenza stessa, quandu si facenu calculi, hè generalmente pussibule aduprà una sola energia d'impulsu per calculà, una sola energia d'impulsu / larghezza d'impulsu / area di u puntu, chì hè a putenza media spaziale, è poi multiplicata per 2, per a putenza di piccu spaziale (a distribuzione spaziale hè a distribuzione di Gauss hè un tale trattamentu, u top-hat ùn hà micca bisognu di fà cusì), è poi multiplicata per una espressione di distribuzione radiale, È avete finitu.