レーザーの電力密度とエネルギー密度

レーザーの電力密度とエネルギー密度

密度は私たちが日常生活で非常によく知っている物理的量であり、私たちが最も接触する密度は材料の密度であり、式はρ= m/vです。つまり、密度は質量で等しいものに等しくなります。しかし、レーザーの電力密度とエネルギー密度は異なり、ここでは体積ではなく領域で分割されます。毎日電気を使用し、電力が電力を伴い、国際標準単位はW、つまりJ/sはエネルギーと時間単位の比率であり、国際標準単位はエネルギーの比率であり、電力密度は電力と密度を組み合わせるという概念ですが、ここでは電力密度の照射エリアではなく、電力密度があります。密度はw/m2で、そしてレーザーフィールド、レーザー照射スポット領域は非常に小さいため、一般的にw/cm2はユニットとして使用されます。エネルギー密度は、エネルギーと密度を組み合わせて時間の概念から除去され、ユニットはJ/CM2です。通常、連続レーザーは電力密度を使用して記述されますパルスレーザー電力密度とエネルギー密度の両方を使用して説明されています。

レーザーが作用すると、電力密度は通常、破壊、アブレーション、またはその他の作用材料に到達するためのしきい値に達するかどうかを決定します。しきい値は、レーザーと物質との相互作用を研究するときによく表示される概念です。短脈（米国段階と見なすことができる）、超短脈（NS段階と見なすことができる）、さらには超高速（PSおよびFS段階）レーザー相互作用材料の研究では、初期の研究者は通常、エネルギー密度の概念を採用します。この概念は、相互作用のレベルで、同じレベルのレーザーの場合、単位面積あたりのターゲットに作用するエネルギーを表します。この議論はより重要です。

単一パルス注入のエネルギー密度には、しきい値もあります。これにより、レーザーと配置の相互作用の研究がより複雑になります。ただし、今日の実験機器は絶えず変化しており、さまざまなパルス幅、単一パルスエネルギー、繰り返し頻度、その他のパラメーターが絶えず変化しており、測定するエネルギー密度の場合のパルスエネルギー変動におけるレーザーの実際の出力を検討する必要さえあります。 空間）。ただし、実際のレーザー波形が長方形、正方形の波、さらにはベルまたはガウスのものでさえない可能性があることは明らかであり、いくつかはより形が整ったレーザー自体の特性によって決定されます。

パルス幅は通常、オシロスコープ（フルピーク半幅FWHM）によって提供される半分の高さの幅によって与えられます。これにより、エネルギー密度から電力密度の値を計算します。より適切な半分の高さと幅は、積分、半分の高さと幅によって計算する必要があります。電力密度自体が計算を行う場合、単一のパルスエネルギーを使用して計算する場合、単一のパルスエネルギー/パルス幅/スポットエリア、空間平均電力、そして空間的ピーク分布のために空間的ピーク分布のために、空間的なピーク分布が必要です。放射状の分布式を掛けて、あなたは完了です。