Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Характеристика лазерных излучений




Лазерная техника за последние 10 – 15 лет сделал большой рывок как по частоте, так и по мощности излучений. В настоящее время выпускаются газовые лазеры частотой излучения 1020 Гц, рубиновые – 1018 Гц, химические лазеры мощностью до 100 кВт. При с фокусировании излучения в небольшое пятно плотность энергии в фокусе достигает до 1021 Вт/см2, а уже при плотности энергии излучение 109 – 1112 Вт/см2 все известные на земле вещества мгновенно испаряются.

В настоящее время лазерные установки нашли широкое применение в промышленности (больше чем в 200 отраслях) и науке. При проведении исследований в области субэлементарных частиц в физике измерение размеров величин и временных интервалов можно производить только с помощью излучения с частотой 1020 Гц и длиной волны излучения 10-15 м.

Лазерные установки по режиму работы подразделяются на прерывного (импульсные) и непрерывного действия.

Плотность потока мощности лазерного излучения на площади вычисляют по формуле

 

, Вт/м2 (2.1)

где Р0 – мощность источника излучения;

Д – диаметр объекта оптической системы;

λ – длина волн;

f – фокусное расстояние оптической системы.

Например: Р = 1 МВт, λ = 0,69 мкм, Д/ f = 1,2; тогда Рs = 31014 Вт/см2, для сравнения – излучение на поверхности Солнца составляет 108 Вт/см2.

Лазерное излучение высокой мощности сопровождается высокой напряженностью электрической составляющей поля.

Значение Е в воздухе при Р = 1 МВт составляет 2,74 ∙ 106В/м или 2,74 ∙ 103 кВ/м.

При прохождении лазерного излучения через воздух, газы , а также при соприкосновении с поверхностью материалов проходит рассеивание и отражение излучения, которое подразделяют на диффузное и зеркальное.

Плотность энергии прямого излучения вычисляют по формуле

 

(2.2)

где I0 – энергия излучения лазера, Дж;

μ – угол расширения излучения;

R – расстояние от излучения до расчетной точки;

σ – коэффициент ослабления излучения средой.

Энергия лазерного излучения, отраженная от поверхности, определяется по формуле

 

(2.3)

где In – энергия излучения на отражающей поверхности, Дж;

К – коэффициент отражения поверхности;

β – угол между нормалью к поверхности и направлением наблюдения;

К1 – коэффициент, учитывающей размеры отражающего пятна;

R – расстояние до отражающей поверхности.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.005 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал