लेसरची नाडी ऊर्जा

लेसरची नाडी उर्जा प्रति युनिट लेसर नाडीद्वारे प्रसारित केलेल्या उर्जेचा संदर्भ देते. थोडक्यात, लेसर सतत लाटा (सीडब्ल्यू) किंवा स्पंदित लाटा उत्सर्जित करू शकतात, नंतरचे साहित्य प्रक्रिया, रिमोट सेन्सिंग, वैद्यकीय उपकरणे आणि वैज्ञानिक संशोधन यासारख्या बर्‍याच अनुप्रयोगांमध्ये विशेषतः महत्वाचे आहे. लेसर पल्स एनर्जीची वैशिष्ट्ये समजून घेणे त्याच्या कार्यक्षमतेचे अनुकूलन करण्यासाठी आणि अनुप्रयोग कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

1. नाडी उर्जेची व्याख्या आणि मोजमाप

लेसर पल्स एनर्जी ही प्रत्येक लेसर नाडीद्वारे सोडलेली उर्जा असते, जी सामान्यत: जूल (जे) मध्ये मोजली जाते. सतत वेव्ह (सीडब्ल्यू) लेसरच्या विपरीत, स्पंदित लेसर कमी प्रमाणात उर्जा सोडतात आणि उर्जेची परिमाण सामान्यत: नाडी कालावधी (नाडी रुंदी) आणि पीक पॉवरशी संबंधित असते.

खालील सूत्र वापरुन नाडी उर्जेची गणना केली जाऊ शकते: e = ppeak × τ. जेथे ई नाडी उर्जा (जूल्स) आहे, पीपीईक ही नाडी (वॅट्स) ची पीक पॉवर आहे आणि dos नाडीचा कालावधी (सेकंद) आहे. याचा अर्थ पल्स उर्जा थेट पीक पॉवर आणि नाडी रुंदीशी संबंधित आहे.

2. नाडी उर्जेवर परिणाम करणारे घटक

अनेक घटक लेसरच्या नाडी उर्जेवर प्रभाव पाडतात, यासह:

①लेसर डिझाइन आणि प्रकार:
वेगवेगळ्या प्रकारचे लेसर नाडी उर्जेच्या आकारावर परिणाम करतात. उदाहरणार्थ, सॉलिड-स्टेट लेसर सामान्यत: उच्च पल्स उर्जा ऑफर करतात, जे उच्च उर्जा आउटपुट आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य असतात. दुसरीकडे, फायबर लेसर त्यांच्या तरंगलांबी समायोजित करून उच्च शक्तीसह डाळी तयार करू शकतात.

②नाडी कालावधी (नाडी रुंदी):
नाडीची रुंदी जितकी लहान असेल तितकीच दिलेल्या वेळेत पीक पॉवर जास्त, ज्यामुळे उच्च नाडी उर्जा मिळते. स्पंदित लेसरमधील नाडीची रुंदी सामान्यत: नॅनोसेकंद आणि पिकोसेकंद दरम्यान समायोज्य असते, त्यांच्या उच्च पीक पॉवरमुळे लहान डाळी उच्च-परिशुद्धता अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात.

③लेझर पॉवर आणि ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता:
लेसरची कार्यक्षमता थेट उर्जा उत्पादन निश्चित करते. काही लेसर सिस्टम गेन मीडियम किंवा लेसर पोकळीच्या डिझाइनचे अनुकूलन करून रूपांतरण कार्यक्षमता वाढवू शकतात, ज्यामुळे नाडी उर्जा वाढते.

④लेसर एम्पलीफायर:
बर्‍याच उच्च-शक्ती लेसर सिस्टममध्ये, एम्पलीफायर्स आउटपुट उर्जा वाढविण्यासाठी वापरले जातात. मल्टी-स्टेज एम्प्लिफिकेशनद्वारे, नाडी उर्जेला लक्षणीय वाढ केली जाऊ शकते.

⑤लेसर ड्राइव्ह चालू:
लेसर डायोड किंवा लेसर सिस्टमचा ड्राइव्ह करंट त्याच्या आउटपुट पॉवर आणि नाडी उर्जेवर परिणाम करणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे. वर्तमान समायोजित करून, लेसरची उत्तेजन स्थिती सुधारित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे नाडी उर्जा उत्पादनावर परिणाम होतो.

3. लेसर पल्स एनर्जीचे अनुप्रयोग

लेसर पल्स एनर्जीचा आकार वेगवेगळ्या क्षेत्रासाठी त्याची योग्यता निर्धारित करतो. काही विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

①भौतिक प्रक्रिया:
लेसर वेल्डिंग, कटिंग आणि कोरीव कामात, कार्यक्षम आणि उच्च-परिशुद्धता प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी नाडी उर्जा तंतोतंत नियंत्रित केली जाऊ शकते. उच्च नाडी उर्जा धातूच्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहे, तर कमी उर्जा डाळी पृष्ठभागाच्या उपचारांसाठी वापरली जातात.

②वैद्यकीय अनुप्रयोग:
पल्स केलेले लेसर वैद्यकीय क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात, विशेषत: लेसर शस्त्रक्रिया, त्वचेच्या उपचारांसाठी आणि नेत्ररोग उपचारांसाठी. उदाहरणार्थ, उच्च उर्जा असलेले स्पंदित लेसर रोगग्रस्त ऊतकांना कमी करण्यासाठी किंवा डोळ्याच्या परिस्थितीवर उपचार करण्यासाठी विशिष्ट तरंगलांबीची लेसर उर्जा लहान भागात केंद्रित करू शकतात.

③लिडर आणि रिमोट सेन्सिंग:
लिडर तंत्रज्ञान अचूक श्रेणी आणि इमेजिंगसाठी उच्च नाडी उर्जा लेसरवर अवलंबून आहे. पर्यावरणीय देखरेख, स्वायत्त ड्रायव्हिंग आणि ड्रोन पाळत ठेवण्यामध्ये, नाडी उर्जेचा आकार थेट लिडर सिस्टमच्या शोधण्याचे अंतर आणि निराकरणावर परिणाम करतो.

④वैज्ञानिक संशोधन:
भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र आणि जीवशास्त्रातील प्रयोगांमध्ये स्पंदित लेसर देखील महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. नाडी उर्जेचे तंतोतंत नियंत्रित करून, वैज्ञानिक उच्च-परिशुद्धता लेसर-प्रेरित स्पेक्ट्रोस्कोपी, कण प्रवेग आणि लेसर शीतकरण संशोधन आयोजित करू शकतात.

4. नाडी उर्जा वाढविण्याच्या पद्धती

लेसर पल्स उर्जा वाढविण्यासाठी सामान्य पद्धतींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

①मध्यम ऑप्टिमायझेशन मिळवा:
योग्य फायद्याचे माध्यम निवडून आणि लेसर पोकळीच्या डिझाइनचे ऑप्टिमाइझ करून, लेसरची आउटपुट उर्जा वाढविली जाऊ शकते.

②मल्टी-स्टेज लेसर प्रवर्धन:
मल्टी-स्टेज एम्पलीफायर वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी लेसरची नाडी उर्जा हळूहळू वाढवू शकतात.

③वाढती ड्राइव्ह चालू किंवा नाडी रुंदी:
लेसरची ड्राइव्ह चालू किंवा नाडी रुंदी समायोजित केल्यास मोठ्या नाडी उर्जा होऊ शकते.

④नाडी कॉम्प्रेशन तंत्रज्ञान:
नाडी कॉम्प्रेशन तंत्राचा वापर करून, नाडीचा कालावधी कमी केला जाऊ शकतो, त्याची पीक शक्ती वाढवते आणि कमी वेळात अधिक ऊर्जा सोडते.

5. निष्कर्ष

लेसर पल्स एनर्जी हे एक मुख्य पॅरामीटर आहे जे विविध क्षेत्रातील लेसरच्या कार्यप्रदर्शन आणि अनुप्रयोगावर थेट प्रभाव पाडते. लेसर तंत्रज्ञानामध्ये सतत प्रगती झाल्यामुळे, स्पंदित लेसरमध्ये बर्‍याच उद्योगांमध्ये व्यापक अनुप्रयोग असतील. अचूक मशीनिंगपासून रिमोट सेन्सिंग आणि वैद्यकीय उपचारांपर्यंत, स्पंदित लेसरचे उच्च उर्जा उत्पादन नवीन शक्यता उघडते. लेसर सिस्टमची रचना आणि लागू करताना नाडी उर्जेची मूलभूत संकल्पना आणि त्यातील परिणामकारक घटक समजून घेणे अधिक वैज्ञानिक निवडी करण्यास मदत करू शकते.