လေဆာ၏ ပါဝါသိပ်သည်းဆနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ

လေဆာ၏ ပါဝါသိပ်သည်းဆနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ

သိပ်သည်းဆဆိုတာ ကျွန်ုပ်တို့နေ့စဉ်ဘဝမှာ အလွန်ရင်းနှီးတဲ့ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပမာဏတစ်ခုဖြစ်ပြီး ကျွန်ုပ်တို့အများဆုံးထိတွေ့ရတဲ့ သိပ်သည်းဆက ပစ္စည်းရဲ့သိပ်သည်းဆဖြစ်ပြီး ρ=m/v ပါ။ ဆိုလိုတာက သိပ်သည်းဆက ဒြပ်ထုနဲ့ ထုထည်နဲ့စားတာနဲ့ ညီမျှပါတယ်။ ဒါပေမယ့် လေဆာရဲ့ ပါဝါသိပ်သည်းဆနဲ့ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆက ကွဲပြားပါတယ်။ ဒီမှာ ထုထည်အစား ဧရိယာနဲ့စားပါတယ်။ ပါဝါဆိုတာလည်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပမာဏများစွာနဲ့ ကျွန်ုပ်တို့ထိတွေ့ရတဲ့ ထိတွေ့မှုပါ။ ဘာလို့လဲဆိုတော့ ကျွန်ုပ်တို့ဟာ နေ့စဉ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို အသုံးပြုကြလို့ပါ။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားမှာ ပါဝါပါဝင်ပါလိမ့်မယ်။ နိုင်ငံတကာစံနှုန်း ပါဝါယူနစ်က W ဖြစ်ပြီး J/s ကတော့ စွမ်းအင်နဲ့ အချိန်ယူနစ်အချိုးဖြစ်ပြီး နိုင်ငံတကာစံနှုန်း စွမ်းအင်ယူနစ်က J ဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် ပါဝါသိပ်သည်းဆက ပါဝါနဲ့ သိပ်သည်းဆကို ပေါင်းစပ်တဲ့ အယူအဆပါ။ ဒါပေမယ့် ဒီမှာ ထုထည်အစား အစက်အပြောက်ရဲ့ ရောင်ခြည်ဧရိယာဖြစ်ပြီး ပါဝါကို အထွက်အစက်အပြောက်ဧရိယာနဲ့ စားတာက ပါဝါသိပ်သည်းဆဖြစ်ပြီး ပါဝါသိပ်သည်းဆက W/m2 ဖြစ်ပါတယ်။လေဆာစက်ကွင်းလေဆာ ကျရောက်သော အစက်အပြောက် ဧရိယာသည် အတော်လေး သေးငယ်သောကြောင့် ယေဘုယျအားဖြင့် W/cm2 ကို ယူနစ်အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို အချိန်၏ သဘောတရားမှ ဖယ်ရှားပြီး စွမ်းအင်နှင့် သိပ်သည်းဆကို ပေါင်းစပ်ကာ ယူနစ်မှာ J/cm2 ဖြစ်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ် လေဆာများကို ပါဝါသိပ်သည်းဆကို အသုံးပြု၍ ဖော်ပြသော်လည်းပဲ့တင်ထပ်သော လေဆာများပါဝါသိပ်သည်းဆနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ နှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြု၍ ဖော်ပြထားသည်။

လေဆာလုပ်ဆောင်သောအခါ၊ ပါဝါသိပ်သည်းဆသည် ဖျက်ဆီးခြင်း သို့မဟုတ် ဖယ်ရှားခြင်း သို့မဟုတ် အခြားလုပ်ဆောင်သောပစ္စည်းများအတွက် ကန့်သတ်ချက်သို့ရောက်ရှိခြင်း ရှိ၊ မရှိကို ဆုံးဖြတ်လေ့ရှိသည်။ ကန့်သတ်ချက်သည် လေဆာများနှင့် အရာဝတ္ထုများ၏ အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုကို လေ့လာသည့်အခါ မကြာခဏ ပေါ်လာလေ့ရှိသော အယူအဆတစ်ခုဖြစ်သည်။ တိုတောင်းသော pulse (us အဆင့်အဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်သည်)၊ အလွန်တိုတောင်းသော pulse (ns အဆင့်အဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်သည်) နှင့် အလွန်မြန်ဆန်သော (ps နှင့် fs အဆင့်) လေဆာ အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုပစ္စည်းများကို လေ့လာရန်အတွက်၊ အစောပိုင်းသုတေသီများသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၏ အယူအဆကို များသောအားဖြင့် လက်ခံကျင့်သုံးလေ့ရှိသည်။ ဤအယူအဆသည် အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုအဆင့်တွင်၊ ပစ်မှတ်တစ်ခုလျှင် ယူနစ်ဧရိယာတစ်ခုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော စွမ်းအင်ကို ကိုယ်စားပြုပြီး တူညီသောအဆင့်ရှိသော လေဆာတစ်ခု၏ကိစ္စတွင်၊ ဤဆွေးနွေးမှုသည် ပိုမိုအရေးပါသည်။

single pulse injection ရဲ့ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆအတွက် ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုလည်း ရှိပါတယ်။ ဒါက လေဆာ-အရာဝတ္ထု အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှု လေ့လာမှုကို ပိုမိုရှုပ်ထွေးစေပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ယနေ့ခေတ် စမ်းသပ်ပစ္စည်းတွေက အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေပြီး pulse width၊ single pulse energy၊ repetition frequency နဲ့ အခြား parameter အမျိုးမျိုးက အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေပြီး pulse energy အတက်အကျရှိတဲ့ လေဆာရဲ့ တကယ့် output ကိုတောင် ထည့်သွင်းစဉ်းစားဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ energy density ကို တိုင်းတာတဲ့အခါ pulse energy အတက်အကျက ကြမ်းတမ်းလွန်းနိုင်ပါတယ်။ ယေဘုယျအားဖြင့် pulse width နဲ့ ပိုင်းခြားထားတဲ့ energy density ဟာ အချိန်ပျမ်းမျှ power density ဖြစ်တယ်လို့ အကြမ်းဖျင်း ယူဆနိုင်ပါတယ် (အဲဒါက အာကာသမဟုတ်ဘဲ အချိန်ပါ)။ ဒါပေမယ့် တကယ့်လေဆာ waveform က rectangular၊ square wave ဒါမှမဟုတ် bell ဒါမှမဟုတ် Gaussian မဖြစ်နိုင်ဘူးဆိုတာ ထင်ရှားပြီး တချို့ကတော့ laser ရဲ့ properties တွေနဲ့ ဆုံးဖြတ်ထားတာဖြစ်ပြီး ပုံသဏ္ဍာန်က ပိုကြီးပါတယ်။

pulse width ကို oscilloscope (full peak half-width FWHM) မှ ပံ့ပိုးပေးသော half-height width ဖြင့် ပေးလေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် မြင့်မားသော energy density မှ power density ၏တန်ဖိုးကို တွက်ချက်ရန် ဖြစ်စေသည်။ ပိုမိုသင့်လျော်သော half height နှင့် width ကို integral၊ half height နှင့် width ဖြင့် တွက်ချက်သင့်သည်။ သိရှိရန်အတွက် သက်ဆိုင်ရာ nuance standard ရှိမရှိ အသေးစိတ်စုံစမ်းမေးမြန်းခြင်း မရှိပါ။ power density အတွက် တွက်ချက်မှုများပြုလုပ်သည့်အခါ spatial average power ဖြစ်သော single pulse energy/pulse width/spot area ကို တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုနိုင်ပြီး spatial peak power အတွက် 2 ဖြင့် မြှောက်နိုင်သည် (spatial distribution သည် Gauss distribution ဖြစ်သောကြောင့် top-hat အနေဖြင့် ပြုလုပ်ရန်မလိုအပ်ပါ)၊ ထို့နောက် radial distribution expression ဖြင့် မြှောက်ပါ၊ ပြီးပါပြီ။