प्रकाशीय शक्ती मोजण्याची क्रांतिकारक पद्धत

प्रकाशीय शक्ती मोजण्याची क्रांतिकारक पद्धत
लेझरडोळ्यांच्या शस्त्रक्रियेसाठीच्या पॉइंटर्सपासून ते प्रकाशाच्या किरणांपर्यंत, कपड्यांचे धागे आणि इतर अनेक उत्पादने कापण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या धातूंपर्यंत, सर्व प्रकारचे आणि तीव्रतेचे घटक सर्वत्र आढळतात. त्यांचा वापर प्रिंटर्स, डेटा स्टोरेज आणि इतर अनेक गोष्टींमध्ये केला जातो.ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्सवेल्डिंगसारखे उत्पादन अनुप्रयोग; लष्करी शस्त्रे आणि रेंजिंग; वैद्यकीय उपकरणे; असे इतरही अनेक अनुप्रयोग आहेत. ची भूमिका जितकी अधिक महत्त्वाची असेल...लेझरत्यामुळे, त्याच्या पॉवर आउटपुटचे अचूकपणे कॅलिब्रेशन करण्याची गरज अधिकच निकडीची आहे.
लेझरची शक्ती मोजण्याच्या पारंपरिक तंत्रांसाठी अशा उपकरणाची आवश्यकता असते, जे किरणपुंजातील सर्व ऊर्जा उष्णतेच्या स्वरूपात शोषून घेऊ शकेल. तापमानातील बदल मोजून, संशोधक लेझरच्या शक्तीची गणना करू शकतात.
परंतु आतापर्यंत, उत्पादनादरम्यान, उदाहरणार्थ, जेव्हा लेझर एखादी वस्तू कापतो किंवा वितळवतो, तेव्हा लेझरची शक्ती प्रत्यक्ष वेळेत अचूकपणे मोजण्याचा कोणताही मार्ग नव्हता. या माहितीशिवाय, काही उत्पादकांना उत्पादनानंतर त्यांचे भाग उत्पादन मानकांची पूर्तता करतात की नाही याचे मूल्यांकन करण्यासाठी अधिक वेळ आणि पैसा खर्च करावा लागू शकतो.
विकिरण दाब ही समस्या सोडवतो. प्रकाशाला वस्तुमान नसते, पण त्याला संवेग असतो, ज्यामुळे तो एखाद्या वस्तूवर आदळल्यावर बल निर्माण करतो. १ किलोवॅट (kW) लेझर किरणाचे बल कमी असले तरी जाणवण्यासारखे असते – साधारणपणे वाळूच्या कणाच्या वजनाइतके. संशोधकांनी आरशावर प्रकाशाने टाकलेला विकिरण दाब शोधून, प्रकाशाच्या शक्तीचे लहान-मोठे प्रमाण मोजण्याचे एक क्रांतिकारक तंत्र विकसित केले आहे. विकिरण दाबमापक (RPPM) हे उच्च-शक्तीच्या वापरासाठी तयार केलेले आहे.प्रकाश स्रोत९९.९९९% प्रकाश परावर्तित करण्यास सक्षम असलेल्या आरशांसहित एका उच्च-सुस्पष्टता असलेल्या प्रयोगशाळा तराजूचा वापर केला जातो. जेव्हा लेझर किरण आरशावरून परावर्तित होतो, तेव्हा तराजू त्याने निर्माण केलेल्या दाबाची नोंद करतो. नंतर या बलाच्या मोजमापाचे शक्तीच्या मोजमापात रूपांतर केले जाते.
लेझर बीमची शक्ती जितकी जास्त असते, तितकेच परावर्तकाचे विस्थापन जास्त होते. या विस्थापनाचे प्रमाण अचूकपणे शोधून, शास्त्रज्ञ बीमच्या शक्तीचे संवेदनशीलतेने मोजमाप करू शकतात. यामध्ये निर्माण होणारा ताण खूप कमी असू शकतो. १०० किलोवॅटचा एक अति-शक्तिशाली बीम सुमारे ६८ मिलिग्रॅम इतके बल निर्माण करतो. खूप कमी शक्तीवर रेडिएशन प्रेशरचे अचूक मोजमाप करण्यासाठी अत्यंत गुंतागुंतीची रचना आणि सतत सुधारणारी अभियांत्रिकी आवश्यक असते. आता उच्च शक्तीच्या लेझर्ससाठी मूळ RPPM रचना उपलब्ध आहे. त्याच वेळी, संशोधकांची टीम 'बीम बॉक्स' नावाचे पुढच्या पिढीचे उपकरण विकसित करत आहे, जे सोप्या ऑनलाइन लेझर पॉवर मोजमापाद्वारे RPPM मध्ये सुधारणा करेल आणि डिटेक्शनची व्याप्ती कमी शक्तीपर्यंत वाढवेल. सुरुवातीच्या प्रोटोटाइपमध्ये विकसित केलेले आणखी एक तंत्रज्ञान म्हणजे 'स्मार्ट मिरर', जे मीटरचा आकार आणखी कमी करेल आणि अत्यंत कमी प्रमाणात शक्ती शोधण्याची क्षमता प्रदान करेल. अखेरीस, ते रेडिओ लहरी किंवा मायक्रोवेव्ह बीमद्वारे लागू केलेल्या स्तरांपर्यंत अचूक रेडिएशन प्रेशर मोजमाप वाढवेल, ज्यांचे अचूक मोजमाप करण्याची क्षमता सध्या अत्यंत कमी आहे.
जास्त लेझर शक्ती सामान्यतः फिरत्या पाण्याच्या विशिष्ट प्रमाणावर लेझर किरण टाकून आणि तापमानातील वाढ शोधून मोजली जाते. यामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या टाक्या मोठ्या असू शकतात आणि त्यांची सुवाह्यता ही एक समस्या असते. अंशांकनासाठी (कॅलिब्रेशनसाठी) सामान्यतः लेझर एका प्रमाणित प्रयोगशाळेत पाठवणे आवश्यक असते. आणखी एक दुर्दैवी तोटा म्हणजे: ज्या लेझर किरणाचे मोजमाप करायचे आहे, त्याच किरणामुळे शोधक उपकरणाला नुकसान पोहोचण्याचा धोका असतो. विविध रेडिएशन प्रेशर मॉडेल्स या समस्या दूर करू शकतात आणि वापरकर्त्याच्या जागेवरच शक्तीचे अचूक मोजमाप करणे शक्य करतात.