ಲೇಸರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ

ಲೇಸರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ

ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಬಹಳ ಪರಿಚಿತವಾಗಿರುವ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ, ನಾವು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ, ಸೂತ್ರವು ρ=m/v, ಅಂದರೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಲೇಸರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿಯು ಬಹಳಷ್ಟು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಮ್ಮ ಸಂಪರ್ಕವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನಾವು ಪ್ರತಿದಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವು W, ಅಂದರೆ, J/s, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಘಟಕದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ, ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಶಕ್ತಿ ಘಟಕವು J ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಸ್ಪಾಟ್‌ನ ವಿಕಿರಣ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಘಟಕವು W/m2, ಮತ್ತುಲೇಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಏಕೆಂದರೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ ಸ್ಥಳದ ಪ್ರದೇಶವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ W/cm2 ಅನ್ನು ಒಂದು ಘಟಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ಸಮಯದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕವು J/cm2 ಆಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆಪಲ್ಸ್ಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳುವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾಶಪಡಿಸುವ ಅಥವಾ ಅಬ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಅಥವಾ ಇತರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಿತಿ ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಒಂದು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ. ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ (ಇದನ್ನು ಯುಎಸ್ ಹಂತ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು), ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ (ಇದನ್ನು ಎನ್ಎಸ್ ಹಂತ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು), ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಫಾಸ್ಟ್ (ಪಿಎಸ್ ಮತ್ತು ಎಫ್ಎಸ್ ಹಂತ) ಲೇಸರ್ ಸಂವಹನ ವಸ್ತುಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ, ಆರಂಭಿಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು, ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅದೇ ಮಟ್ಟದ ಲೇಸರ್‌ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಈ ಚರ್ಚೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ.

ಏಕ ಪಲ್ಸ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಒಂದು ಮಿತಿಯೂ ಇದೆ. ಇದು ಲೇಸರ್-ಮ್ಯಾಟರ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಂದಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿವೆ, ವಿವಿಧ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ, ಏಕ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿ, ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿವೆ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯ ಏರಿಳಿತಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್‌ನ ನಿಜವಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲು ತುಂಬಾ ಒರಟಾಗಿರಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲದಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಮಯದ ಸರಾಸರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು (ಇದು ಸ್ಥಳವಲ್ಲ, ಸಮಯ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಜವಾದ ಲೇಸರ್ ತರಂಗರೂಪವು ಆಯತಾಕಾರದ, ಚದರ ತರಂಗ ಅಥವಾ ಗಂಟೆ ಅಥವಾ ಗೌಸಿಯನ್ ಆಗಿರಬಾರದು ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಲೇಸರ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಆಕಾರದಲ್ಲಿದೆ.

ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್ (ಪೂರ್ಣ ಪೀಕ್ ಅರ್ಧ-ಅಗಲ FWHM) ಒದಗಿಸಿದ ಅರ್ಧ-ಎತ್ತರದ ಅಗಲದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಮಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾದ ಅರ್ಧ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅಗಲವನ್ನು ಅವಿಭಾಜ್ಯ, ಅರ್ಧ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅಗಲದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬೇಕು. ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಬಂಧಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮಾನದಂಡವಿದೆಯೇ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಯಾವುದೇ ವಿವರವಾದ ವಿಚಾರಣೆ ನಡೆದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಾಗಿ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡುವಾಗ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದೇ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಒಂದೇ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿ/ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ/ಸ್ಪಾಟ್ ಪ್ರದೇಶ, ಇದು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪೀಕ್ ಪವರ್‌ಗಾಗಿ 2 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿದಾಗ (ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವಿತರಣೆಯು ಗಾಸ್ ವಿತರಣೆಯು ಅಂತಹ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಾಗಿದೆ, ಟಾಪ್-ಹ್ಯಾಟ್ ಹಾಗೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ), ಮತ್ತು ನಂತರ ರೇಡಿಯಲ್ ವಿತರಣಾ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ಗುಣಿಸಿದಾಗ, ಮತ್ತು ನೀವು ಮುಗಿಸಿದ್ದೀರಿ.