লেজারের শক্তি ঘনত্ব এবং শক্তি ঘনত্ব
ঘনত্ব হল একটি ভৌত রাশি যার সাথে আমরা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে খুব পরিচিত, আমরা যে ঘনত্বের সাথে সবচেয়ে বেশি যোগাযোগ করি তা হল পদার্থের ঘনত্ব, সূত্র হল ρ=m/v, অর্থাৎ, ঘনত্ব ভরকে আয়তন দিয়ে ভাগ করলে সমান হয়। কিন্তু লেজারের শক্তি ঘনত্ব এবং শক্তি ঘনত্ব ভিন্ন, এখানে আয়তনের পরিবর্তে ক্ষেত্রফল দিয়ে ভাগ করলে। শক্তি হল অনেক ভৌত রাশির সাথে আমাদের যোগাযোগ, কারণ আমরা প্রতিদিন বিদ্যুৎ ব্যবহার করি, বিদ্যুৎ শক্তির সাথে জড়িত থাকবে, আন্তর্জাতিক মানের শক্তির একক হল W, অর্থাৎ J/s, শক্তি এবং সময়ের এককের অনুপাত, আন্তর্জাতিক মানের শক্তির একক হল J। তাই শক্তি ঘনত্ব হল শক্তি এবং ঘনত্বের সমন্বয়ের ধারণা, কিন্তু এখানে আয়তনের পরিবর্তে স্থানের বিকিরণ ক্ষেত্রফল, আউটপুট স্থান ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করলে শক্তি হল শক্তি ঘনত্ব, অর্থাৎ, শক্তি ঘনত্বের একক হল W/m2, এবংলেজার ক্ষেত্র, কারণ লেজার বিকিরণ স্পট এলাকাটি বেশ ছোট, তাই সাধারণত W/cm2 কে একক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। শক্তি এবং ঘনত্বকে একত্রিত করে সময়ের ধারণা থেকে শক্তি ঘনত্বকে বাদ দেওয়া হয় এবং এককটি হল J/cm2। সাধারণত, ক্রমাগত লেজারগুলিকে শক্তি ঘনত্ব ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়, যখনস্পন্দিত লেজারশক্তি ঘনত্ব এবং শক্তি ঘনত্ব উভয় ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছে।
যখন লেজার কাজ করে, তখন শক্তি ঘনত্ব সাধারণত নির্ধারণ করে যে ধ্বংস, বা বিশোধন, বা অন্যান্য ক্রিয়াশীল পদার্থের সীমায় পৌঁছেছে কিনা। থ্রেশহোল্ড হল এমন একটি ধারণা যা প্রায়শই পদার্থের সাথে লেজারের মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করার সময় দেখা যায়। সংক্ষিপ্ত পালস (যাকে us পর্যায় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে), অতি-সংক্ষিপ্ত পালস (যাকে ns পর্যায় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে), এবং এমনকি অতি-দ্রুত (ps এবং fs পর্যায়) লেজার মিথস্ক্রিয়া উপকরণগুলির অধ্যয়নের জন্য, প্রাথমিক গবেষকরা সাধারণত শক্তি ঘনত্বের ধারণাটি গ্রহণ করেন। মিথস্ক্রিয়া স্তরে এই ধারণাটি প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রের লক্ষ্যবস্তুর উপর ক্রিয়াশীল শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে, একই স্তরের লেজারের ক্ষেত্রে, এই আলোচনাটি আরও তাৎপর্যপূর্ণ।
একক পালস ইনজেকশনের শক্তি ঘনত্বের জন্যও একটি থ্রেশহোল্ড রয়েছে। এটি লেজার-বস্তুর মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নকে আরও জটিল করে তোলে। যাইহোক, আজকের পরীক্ষামূলক সরঞ্জামগুলি ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে, বিভিন্ন ধরণের পালস প্রস্থ, একক পালস শক্তি, পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি এবং অন্যান্য পরামিতি ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে, এবং এমনকি পালস শক্তির ওঠানামার ক্ষেত্রে লেজারের প্রকৃত আউটপুট বিবেচনা করা প্রয়োজন, শক্তি ঘনত্ব পরিমাপ করার ক্ষেত্রে, এটি খুব রুক্ষ হতে পারে। সাধারণত, এটি মোটামুটিভাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যে পালস প্রস্থ দ্বারা বিভক্ত শক্তি ঘনত্ব হল সময়ের গড় শক্তি ঘনত্ব (মনে রাখবেন যে এটি সময়, স্থান নয়)। তবে, এটি স্পষ্ট যে প্রকৃত লেজার তরঙ্গরূপ আয়তক্ষেত্রাকার, বর্গাকার তরঙ্গ, এমনকি ঘণ্টা বা গাউসিয়ান নাও হতে পারে এবং কিছু লেজারের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা আরও আকৃতির।
পালস প্রস্থ সাধারণত অসিলোস্কোপ (পূর্ণ শিখর অর্ধ-প্রস্থ FWHM) দ্বারা প্রদত্ত অর্ধ-উচ্চতা প্রস্থ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যার ফলে আমরা শক্তি ঘনত্ব থেকে শক্তি ঘনত্বের মান গণনা করতে পারি, যা উচ্চ। আরও উপযুক্ত অর্ধেক উচ্চতা এবং প্রস্থকে অখণ্ড, অর্ধ উচ্চতা এবং প্রস্থ দ্বারা গণনা করা উচিত। জানার জন্য কোনও প্রাসঙ্গিক সূক্ষ্ম মান আছে কিনা তা নিয়ে কোনও বিশদ অনুসন্ধান করা হয়নি। পাওয়ার ঘনত্বের জন্য, গণনা করার সময়, সাধারণত একটি একক পালস শক্তি ব্যবহার করে গণনা করা সম্ভব, একটি একক পালস শক্তি/পালস প্রস্থ/স্পট এলাকা, যা স্থানিক গড় শক্তি, এবং তারপর স্থানিক শীর্ষ শক্তির জন্য 2 দ্বারা গুণ করা (স্থানিক বন্টন হল গাউস বিতরণ এমন একটি চিকিত্সা, টপ-হ্যাটের এটি করার প্রয়োজন নেই), এবং তারপর একটি রেডিয়াল বিতরণ এক্সপ্রেশন দ্বারা গুণ করা, এবং আপনার কাজ শেষ।
পোস্টের সময়: জুন-১২-২০২৪