Witam ponownie.
Wrzucam tyle ile zdołałem na dzisiaj.
Lasery znane są i używane już od jakiegoś czasu, doczekały się też standardów jak np.
PN-EN ISO 11146-2:2021-12 - wersja angielska Lasery i sprzęt laserowy -- Metody badania szerokości wiązki, kątów rozbieżności i współczynników propagacji wiązki –Rozbieżność wiązki przedstawiona jest na rysunku:[attachmentid=27550]
Np. dla lasera helowo – neonowego jest ona rzędu 1-2 miliradianów.
Po podstawieniu do wzoru wyszło mi że w odległości 1000 metrów średnica wiązki będzie ok. 2 razy większa a więc gęstość energii ok. 4 razy mniejsza. Natomiast w odległości 5000 metrów gęstość energii będzie ok. 25 razy mniejsza. konieczny jest więc kolimator.
No i tu muszę wspomnieć o etendue. To bardzo mało znana zasada:
QUOTE
Etendue nigdy nie zmniejsza się w żadnym systemie optycznym, w którym moc optyczna jest zachowana. Doskonały system optyczny wytwarza obraz o takiej samej trwałości jak źródło. Etendue jest powiązane z niezmiennikiem Lagrange'a i niezmiennikiem optycznym, które mają wspólną właściwość bycia stałymi w idealnym układzie optycznym. Radiancja układu optycznego jest równa pochodnej strumienia promienistego względem etendue.
Etendue never decreases in any optical system where optical power is conserved. A perfect optical system produces an image with the same etendue as the source. The etendue is related to the Lagrange invariant and the optical invariant, which share the property of being constant in an ideal optical system. The radiance of an optical system is equal to the derivative of the radiant flux with respect to the etendue.
W uproszczeniu można powiedzieć że światła nie da się ścisnąć.
Więc załóżmy że mamy optykę doskonałą i całkowicie przeźroczyste powietrze, czyli ile mocy na wyjściu tyle samo na celu.
Celem jest wrogi obiekt zbudowany z aluminium wielkości litrowej butelki. Ścianka grubości 2 mm. Przyjąłem współczynnik absorpcji 30%. Ciepło właściwe aluminium 900 J/kg*K. Aby podgrzać sciankę obiektu do 200 stopni Celsjusza musimy dostarczyć mu ok. 12000 Juli. Zakładam że obiekt porusza się z prędkością 1000 m/s, więc energię tą musimy dostarczyć w ciągu ok. 0,0001 sekundy.
Stąd potrzebna moc lasera 12000J/0,0001 s = 120 MW
Jest to moc przy założeniu że mamy idealną optykę korygującą rozbieżność wiązki lasera.
Cdn.