Lazer nurlanishining materiallarga ta'siri. Lazer nurlanishining Lazer nurlanishining issiqlik modelini yaqinlashtiradigan modda bilan o'zaro ta'siri
Lazer (ingliz tilidan. »Radiatsiyani rag'batlantirish orqali engil kuchaytirish "-" - "Radiatsiyani rag'batlantirishning engil daromad" yoki optik kvant generatori ma'lumotning maxsus radiatsiyasining maxsus turidir, tana chiqar unda teskari va aholiga xos muhit. Lazer printsiplari xususiyatlarga asoslanganlazer nurlanishi: monoxromatik va yuqori izchil (fazoviy va vaqtincha). T.shuningdek, kichik burchakli tafovutlar ko'pincha radiatsiya xususiyatlari soniga bog'liq (ba'zida siz "yuqori nurlanish" atamasiga murojaat qilishingiz mumkin, bu esa, o'z navbatida, lazer nurlanishining yuqori intensivligi haqida gapirishga imkon beradi. Shunday qilib, lazerning ishlashi printsiplarini tushunish uchun lazerning uchta asosiy tarkibiy qismlaridan biri lazer nurlanishining xarakterli xususiyatlari va popitar bo'lgan vosita haqida gapirish kerak.
Lazer nurlanishining spektri. Monoxromamatizm.
Har qanday manba nurlanishining xususiyatlaridan biri bu uning spektri. Quyosh, uy yoritish moslamalari keng nurlanishning keng doirasiga ega, ularda turli xil to'lqin uzunliklari bo'lgan komponentlar mavjud. Bizning ko'zimiz, taxminan bir xil darajada, taxminan bir xil bo'lgan yoki bir nechta soyali yorug'lik kabi, xuddi shu nurlanishni oq rangda yoki bir oz soyali yorug'likda (masalan, quyosh nuri, yashil va sariq komponentlar nurida ustunlik qiladi).
Aksincha, lazer nurlanish manbai, juda tor spektrga ega. Ba'zi yaqinda, lazer nurlanishining barcha fotonlari bir xil (yoki yaqin) to'lqin uzunliklariga ega ekanligini aytish mumkin. Shunday qilib,, masalan, yoqut lazerining radiatsiyasi, masalan, qizil soyaning nuriga mos keladigan 694,3 nm to'lqin uzunligi bor. Nisbatan yaqin to'lqin uzunligi (632,8 nm) birinchi gaz lazeri - geliy-neon. Agon-ion gaz lazeri, aksincha, 488,0 nmning to'lqin uzunligi bor, bu bizning ko'zimiz tomonidan turkuaz rangi kabi seziladi (yashil va ko'k oralig'i). Titanlium ionlari bilan dopirilgan laparerlari infraqizil hududda yotadi (odatda 800 nm to'lqin uzunligi yaqinida), shuning uchun uning nurlanishi odamlarga ko'rinmasdir. Ba'zi lazerlar (masalan, aylanadigan diffraktsiya diffrakti bilan bir diffraktsiya panjara sifatida) uning nurlanishining to'lqin uzunligini tiklay oladi. Ammo barcha lazerlar uchun keng tarqalgan radiatsiya energiyasining asosiy qismi tor spektr bo'yida joylashgan. Ushbu lazer nurlanishining bu xususiyati monoxromatik deb ataladi (yunon tilidan. Bitta rang »). Shaklda. 1 Ushbu mulkni tasvirlash uchun quyosh nurlanish spektrasi (atmosfera va dengiz sathining tashqi qatlamlari va dengiz sathi darajasida) va yarimo'tkazgichlar korxonasi ishlab chiqaruvchisiTorlabs.
Anjir. 1. Quyosh nurlanish spektrlari va yarimo'tkazgichli lazer.
Monoxromatik lazer nurlanish darajasi lazer liniyasining spektral kengligi (kengligi to'lqin uzunligi yoki chastotani maksimal intensivligidan ajratish uchun berilishi mumkin). Odatda, spektral kengligi 1/2 darajasiga o'rnatiladi (Fwhm), 1 / e yoki eng yuqori intensivlikdan 1/10. Ba'zi zamonaviy lazer qurilmalarida bir necha milliard nanometrning kamroq meva o'lchagichining kamroq o'lchagichining kamroq miqdoridagi lazer liniyasining kengligi bilan bir nechta radiatsiya cho'qqisining kengligi erishiladi. Mutaxassislar uchun biz lazer chizig'ining kengligi, shuningdek, lazerning farqlovchi xususiyatlaridan biri bo'lgan o'z-o'zidan farqli radiatsiya chizig'ining kengligi (masalan, luminence va supermingal manbalar bilan taqqoslaganda).
Lazer nurining kengliklari
Monohromamatizm muhim, ammo lazer nurlanishining yagona mulki emas. Lazer nurlanishining yana bir belgisi uning izchilligini anglatadi. Odatda fazoviy va vaqtincha muvofiqlik haqida gapiradi.
Tasavvur qiling, lazer nuri shaffof oynasi bilan bo'linadi: oynadan o'tib, ikkinchi yarmida qo'llanma oynasi (2-rasm). Shundan so'ng, ikkinchi nur yana birinchisiga qisqartirildi, ammo bir muncha vaqt kechiktirildi. To'plamlar aralashishi mumkin bo'lgan maksimal kechikish vaqti (ya'ni nurlanishning fazasi, balki uning intensivligi bilan bog'liq) va ikkinchi nurning kengayish vaqti va ikkinchi nurning kengayish vaqti va kengayish yo'lining kuchayishi deb ataladi uning og'ishi tufayli uzoq vaqt davomida muvofiqlik. Zamonaviy lazerlarning uzunligi kilometrdan oshishi, aksariyat arizalarga (masalan, sanoatni qayta ishlash lazerlari uchun) lazer nurining yuqori fazoviy izchilligi talab qilinmaydi.
Siz lazer nurini va boshqacha bo'lishingiz mumkin: shaffof oyna o'rniga to'liq ko'zgu sirini qo'ying, ammo uning bir qismini yopish uchun bitta to'plam emas (2-rasm). Keyin radiatsiyaning o'zaro ta'siri qayta tarqatilgan turli qismlar Nur. Norin ballari orasidagi maksimal masofa, aralashadigan nurlanish lazer nurining ko'ndalang kesish kuchi deb a deb nomlanadi. Albatta, ko'plab lazerlar uchun ko'ndalang muvofiqlik uzunligi lazer nurlanish nurining diametriga teng.
Anjir. 2. Vaqtincha va fazoviy muvofiqlik tushunchalarini tushuntirish
Lazer nurlanishining burchagida bo'linish. Parametr M. 2 .
Biz Lazer nurlanishining qanday parallelligini qanday izlayotganimizdan qat'i nazar, u har doim nollarning burchakli burilishlari bo'ladi. Minimal lazerning ajralish burchagiα D. ("Diffraktsiya chegarasi") Tarqalish tartibida ifodalanadi:
α D ~ λ / D, (1)
qayerda λ - lazer nurlanishining to'lqin uzunligi vaD. - Lazerdan chiqarilgan nurning kengligi. Buni to'lqin uzunligi 0,5 mkm (Yashil nurlanish) va 5 mm uzunlikdagi 0,5 mm bo'lganini, diveratsiya burchagi ~ 10 -4 RR yoki 1/200 darajali bo'lishini hisoblash juda oson. Uchish qiymatiga qaramay, ba'zi arizalarga (masalan, sun'iy yo'ldosh tizimidagi lazerlardan lazerlardan foydalanish uchun) burchakning burilishlari juda muhim bo'lishi mumkin, chunki u lazer radiatsiyaviy quvvatining erishilishi mumkin bo'lgan zichlikning yuqori chegarasini belgilaydi.
Umuman olganda, lazer nurining sifati parametr bilan o'rnatilishi mumkinM 2. . Gauss nuriga e'tibor qaratayotganda, mukammal ob'ektiv tomonidan yaratilgan dog' osti zanjiriga minimal etishsinS. . Keyin bir xil lens dog 'zonasida bu lazerdan nurni qaratadiS 1\u003e s, parametri m 2 Lazer nurlari:
M 2 \u003d s 1 / s (2)
Eng yuqori sifatli lazer tizimlari parametrlari uchunM 2. Birlikka yaqin (xususan, parametrli lazerlar borM 2. 1.05 ga teng). Ammo shuni yodda tutish kerakki, bugungi kunda lazerlarning barcha sinflari uchun emas, balki ma'lum bir vazifa uchun lazer sinfini tanlashda ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan ushbu parametrning kam qiymatiga erishish kerakligini yodda tutish kerak.
Biz lazer nurlanishining asosiy xususiyatlarini qisqacha qoldiramiz. Endi lazerning asosiy tarkibiy qismlarini tasvirlab beramiz: teskari populyatsiya, lazerni, shuningdek, lazer darajasini ko'rsatadigan lazer rezonatorini tavsiflaymiz.
Chorshanba teskari aholi bilan. Lazer darajasi diagrammasi. Kvant mahsuloti.
Tashqi manba energiyasini (elektr, bo'linmaydigan radiatsiya energiyasining energiyasini) yorug'likka aylantiradigan asosiy element yorug'likka, uning teskari miqdori yaratilgan vositadir. "Teskari populyat" atamasi vosita (molekulalar, atomlar yoki ionlarning tarkibiy qismlarining ma'lum bir qismi hayajonlangan holatga keltirilishi va ushbu zarralarning energiya darajasi (yuqori va pastki lazer darajasi) Yuqori energiya darajasida pastki qismga qaraganda ko'proq zarralar mavjud.
Teskari populyatsiyani, bu ikki lazerning energiya energiyasining energiyalari farqiga teng bo'lgan va boshqa ikki lazerning energiyalari farqiga teng bo'lgan nurlanish (atom / molekulalar / ionlari) ). Gusiya bir xil to'lqin uzunligi, targ'ibot, fazasi va qutblanish yo'nalishi, asl kvant kabi yangi elektromagnit nurlanishning paydo bo'lishi natijasida yuzaga keladi. Shunday qilib, lazer bir xil (3-rasmda) plasslar avlodini (3-rasm) lazer nurlanishining asosiy xususiyatlarini aniqlaydi.
Anjir. 3. Majburiy nurlanish bilan izchil fotonslarni yaratish.
Faqat ikkita darajadan iborat tizimda teskari aholi muhitini yarating, ammo klassik yaqinlashuvda bu mumkin emas. Zamonaviy lazerlar odatda lazerni avlodga jalb qilingan uch darajali yoki to'rt darajadagi darajadagi tizimga ega. Bunday holda, hayajonning tarkibiy qismini eng yuqori darajadagi eng yuqori darajaga olib tashlaydi, undan qisqa vaqt ichida zarrachalar energiyaning pastki qiymatini - yuqori lazer darajasiga sarflaydi. Asosiy darajalardan biri lazerni avlodga, uch bosqichli sxemada yoki oraliq - to'rt bosqichda (4-rasm) mavjud. To'rt darajali sxema, o'rta darajadagi zarralar, er osti shtatidan (sonning yuqoridagi hayajonlangan zarrachalar sonidan oshib ketganligi sababli, to'rt darajali sxema yanada afzalroq bo'ladi. Quyi lazer darajasidagi atomlarning) ancha sodda bo'lib chiqadi (Lazerni avlodni boshlash uchun siz o'rta kamroq energiya haqida xabar berishingiz kerak).
Anjir. 4. Uch darajali va to'rt darajali daraja darajasi.
Shunday qilib, lazerni avlodga ega bo'lgan energiyaning minimal qiymati bilan minimal qiymatning minimal qiymati tizimning eng yuqori saviyasini ishlab chiqarish energiyasiga teng, avlod ikki asosiy daraja o'rtasida sodir bo'ladi. Bu lazerning PDA dastlab qo'zg'aluvchilarning o'tish energiyasiga nisbati bilan cheklanganligini keltirib chiqaradi. Ushbu nisbat kvantning lazer chiqishi deb nomlanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, odatda kvantdan bir necha marta katta miqdordagi lazerning PDD (va ba'zi hollarda bir necha marta) pastroq.
Yarimo'tkazgichli lazerlar energiya darajalarini maxsus tarkibiga ega. Yarimo'tkazgichlaridagi nurlanish jarayonida ikki yarimo'tkazgichlar tashuvchi zonalarning elektronlari jalb qilingan, ammo yorug'lik chiqaradigan ta'sirchan bo'lgan iflosliklar tufaylip - N. o'tish, diodning turli qismlarida ushbu zonalarning chegaralari bir-biriga nisbatan o'zgarib turadi. Hududda teskari aholip - N. bunday lazerlarda o'tish o'tish zonasidan o'tish maydoniga elektron oqimi tufayli yaratiladin. -Post va Valent zonasidan teshiklarp. - tayyor. Yarimo'tkazgichlar lazerlari haqida ko'proq ma'lumotni maxsus adabiyotlarda topish mumkin.
Zamonaviy lazerlarda, teskari populyatsiyani yoki lazer nasosini yaratishning turli usullari qo'llaniladi.
Lazerni pompalash. Nasos qilish usullari.
Lazer radiatsiyani ishlab chiqarishni boshlash uchun uning faolligini yaratish uchun uning faol muhitiga energiya olib kelish kerak. Bu jarayon nasos lazer deb ataladi. Bir nechta asosiy nasos usullari mavjud, ularning qo'llanilishi ma'lum lazerning faol muhit turiga bog'liq. Shunday qilib, xijolatda va ba'zi gaz lazerlari uchun (masalan,)CO 2. - lazer) Lazer molekulalarini elektr zaryosi bilan ko'paytirish mumkin. Nasos uchun uzluksiz gaz lazerlarida siz yarqiragan oqindidan foydalanishingiz mumkin. Yarimo'tkazgichlar lazerlari nasosi kuchlanish dasturi tufayli amalga oshiriladip - N. o'tish lazer. Qattiq holatda lazerlar uchun issiqlik bo'lmagan nurlanish manbai (chiroq millati, o'lchagich yoki yorug'lik yoki yorug'lik chiqaradigan diodlar) yoki boshqa lazerdan foydalanish mumkin, uning to'lqin uzunligi Atomning asosiy va hayajonlangan davlatlari (qattiq holatda lazerlarda, lazer avlodi atomlar yoki ionlarning aralashmalarida ifloslangan bo'lsa -, masalan, yoqut lazeri, xrom ionlari uchun paydo bo'ladi).
Summamlashtirish, aytish mumkinki, lazerni tushirish usuli ishlab chiqaruvchi vositaning faol markazining turi va xususiyatlari bilan belgilanadi. Qoida tariqasida, har bir turdagi lazerlarning har bir turi uchun energiya ta'minoti tizimining turini va dizaynini faol vositani belgilaydigan eng samarali nasos usulini yaratadi.
Lazer rezonator. Lazerni avlodning holati. Barqaror va beqaror rezonatorlari.
Atmalik muhit va etkazib berish tizimi Lazer avlodi uchun hali etarli emas, ammo ular allaqachon ba'zi qurilmalarni (masalan, kuchaytirgich yoki super alyuminiy nurlanish manbasini) qurishi mumkin. Lazer avlodi, i.e. Monoxromatik izchil yorug'lik emissiyasi faqat fikr-mulohazalar mavjudligi yoki lazer rezonatorida paydo bo'ladi.
Eng oddiy ishda rezonator - bu bir juft, ulardan biri (lazerning lazer oynasi) shaffof. Boshqa bir oyna, qoida tariqasida, "ikki tomonda" yoki ortiqcha energiya yo'qolishini oldini olish uchun 100% ("kar oynasi» ga yaqin bo'lgan ("kar oynasi") bo'lgan reflektor sifatida.
Lazer rezonatorining radiatsiyasining faol muhitga qaytarilishini ta'minlaydi. Ushbu holat izchil va monoxromatik nurlanishning paydo bo'lishi uchun muhim ahamiyatga ega, chunki fotonlar chastotasi va fotonlar bosqichi nuqtai nazaridan o'zlari bilan bir xil bo'lishiga olib keladi. Shunga ko'ra, faol radiatsiya vositalarida yangi paydo bo'lgan kvant reenatoriga binoan rohil bo'ladi. Shunday qilib, lazer nurlanishining xarakterli xususiyatlari ko'p jihatdan lazer rezonatorining dizayni va sifati ta'minlanadi.
Lazer rezonatorining chiqish koeffitsienti lazerni ishlab chiqarish quvvatini yoki ishlab chiqarishning texnologik qulayligiga asoslanib, maksimal darajada lazer ishlab chiqarish quvvatini ta'minlash uchun tanlanadi. Shunday qilib, ba'zi tolali lazerlarda, aniq tolali tolali opaka ishlab chiqarish oynasi sifatida ishlatilishi mumkin.
Ajablanarli lazer avlodi uchun aniq shart, lazer rezonatorida optik yo'qotishlar tengligi (shu jumladan rezonator nometalllari) va faol muhitda radiatsiya qozonish koeffitsienti koeffitsienti:
o'lchov ( a.× 2L) \u003d R 1 × R 2. × o'lchov ( g.× 2L) × X, (3)
bu erda l. \u003d faol o'rtacha uzunlika. - faol muhitda koeffitsient,R 1 va R 2 - rezonator nometallining aks ettiruvchi koeffitsientlari vag. - faol o'rta (yilda "kulrang" yo'qotishlar, ya'ni, zichligi tebranishlar, lazer nuqsonlar, dispersiyasi parcha va o'rta orqali o'tish paytida nurlanish zaiflashishiga zaiflashib optik yo'qotishlar boshqa turlari bilan bog'liq nurlanish zarar, singishi uchun faqat radiatsiya kvant atomlari). So'nggi omil "X. »Lazerda mavjud bo'lgan boshqa barcha yo'qotishlarni bildiradi (masalan, lazerga kichik vaqt davomiyligi, agar ular yo'q bo'lsa, uni kichik davom ettirish mumkin bo'lsa, u 1 ga teng). Lazerni o'z-o'zidan olib ketilgan fotonsdan qazib olish, shubhasiz tenglik "\u003e" belgisini almashtirish kerak.
Tenglikdan (3), quyidagi qoidalar mavjud: agar radiatsiya qozonish koeffitsient koeffitsient kulrang yo'qotishlar bilan faol bo'lsa (a.- g.) × L. Mal, aks ettirish oynasining koeffitsientiR 1 Rezonatorning nurlanishini chiqarishi sababli lazerni avlodni yo'q qilish uchun katta tanlanishi kerak. Agar daromad koeffitsienti juda katta bo'lsa, odatda kamroq tanlash mantiqiyR 1 O'lchovning yuqori darajasi yuqori darajadagi rezonatorning radiatsion intensivining ko'payishiga olib keladi, bu lazerning hayotiga ta'sir qilishi mumkin.
Biroq, lazer rezonatoriga sozlash kerak. Aytaylik, rezonator ikkita paralleldan iborat, ammo ajratilgan nometall emas (masalan, bir-biridan burchak ostida joylashgan). Bunday rezonator, radiatsiya paytida faol o'rta vaqt davomida o'tadigan radiatsiyada lazerning chegaralaridan tashqarida (5-rasm). Yakuniy vaqt tugagan rezonatorlari uning chegaralaridan tashqarida beqaror deb ataladi. Bunday rezonatorlarda ba'zi tizimlarda ishlatiladi (masalan, maxsus dizaynning kuchli dizaynidagi kuchli pulsatsiya qiluvchilar), masalan, rezonatorning amaliy qo'llanmalarida beqaror bo'lishga harakat qilmoqda.
Anjir. 5. Katta nometall bilan beqaror rezonator; Barqaror rezonator I.
Unda statsionar radiatsiya nuri.
Rekonatorning barqarorligini oshirish uchun, kavisli ko'zgu yuzalari ko'zgular kabi ishlatiladi. Radimiy arizalarining ayrim qadriyatlari bilan, ushbu rezonator sozlashning kichik buzilishlariga befarq bo'lib, uni lazer bilan ishni sezilarli darajada soddalashtirishga imkon beradi.
Biz lazer nurining asosiy xususiyatlarini yaratish uchun zarur bo'lgan minimal elementlarning minimal miqdorini qisqacha bayon qilamiz.
Trantish.
1 Ta'lim va fan vazirligi Rossiya Federatsiyasi Moskva davlat geodeziya universiteti va kartografiya universiteti lazer nurlanishining moddalari bilan o'zaro ta'siri Moskva 2014
2 Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi Moskva davlat Godeziya va Kartografiya universiteti Yu.m. Klimkov, VS Maydard, M.V. Madar bilan lazer nurlanishining yaxshi o'zaro ta'siri Moskva 2014
3 UDC sharhlovchilari: Doktor Fiz.-mat. Fanlar, professor Ipot F.V. Lebedev; Fizika fanlari kafedrasi professori E.F. Ishchenko kompilyatori: Yu.m. Klimkov, VS Maydard, M.V. Maxiy bilan lazer nurlanishining yaxshi o'zaro ta'siri: qo'llanma. M .: Miigaik, p. Ushbu kursning taxminiy intizom dasturiga muvofiq Rossiya Federatsiyasi tomonidan "Laser Texnika va Lazer Technology" yo'nalishi bo'yicha Rossiya Federatsiyasi tomonidan tasdiqlangan intizom amaliyot dasturiga muvofiq tayyorlangan. Optik axborot va texnologiyalar fakultetining fakulteti dizayni va texnologiyasi kafedrasi tomonidan tavsiya etilgan va optik axborot tizimlari va texnologiyalar fakultet tomonidan tahririyat komissiyasining tavsiya etilgan. O'quv qo'llanmada "Lazer nurlanishining moddasi bilan o'zaro ta'siri" mavzusida nazariy materialni ishlab chiqishda, shuningdek ushbu kurs bo'yicha amaliy va laboratoriya ishlarini amalga oshirishda yordam berishga qaratilgan. Elektron versiya darslik Miigaik kutubxonasi kutubxonasida joylashtirilgan
4 Kirish Maxsulotni modda bilan o'zaro ta'sir zamonaviy optika va lazer fizikasining eng muhim ilmiy yo'nalishlaridan biridir. Ushbu yo'nalish zarur va tubdan o'zgaruvchan ommaviy axborot vositalarida sodir bo'ladigan fundamental fotofizik jarayonlar haqidagi g'oyalarni (birinchi navbatda kondenzlangan ommaviy axborot vositalarida) urg'u beradigan asosiy fotofizik jarayonlar haqidagi fikrlarni to'ldirishga imkon berdi. Shuningdek, u lazerlar bilan bog'liq ko'plab amaliy yo'nalishlarni va ularning texnologiyasidagi arizalari bilan bog'liq jismoniy asoslarini rivojlantirishga imkon berdi. Shuning uchun, mo'ynali universitetga lazer ta'sirining asosiy mexanizmlari va shakllarini bilish kerak va muhandislik ta'limi Lazer texnologiyalari va texnologiyalari. Intizomning maqsadi intensiv nurlanishning optik fizikasining eng muhim ilmiy bo'limi mohiyati bilan intensiv nurlanishning g'oyalarini shakllantirishdir. Talabalarning mohiyatiga binoan lazer ta'siri sohasidagi eng so'nggi ilmiy yutuqlarni hisobga olgan holda, intizomning asosiy bilimlarini berish va ushbu bilimlarni boshqa mutaxassisliklar va targ'aytirish fanlari bilan bog'lash. Kurs "Fizika" kurslarining asosiy qoidalari va terminologiyasini, "Optika asoslari", "Kvant tadqiqotlari va tarkibiy materiallar texnologiyasi", "lazer uslubi", "Kvant asoslari Electronics "," Opto -el elektron qurilmalar va tizimlar "va" Lazer texnologiyalari "kursini o'rganish uchun asosiy hisoblanadi. Eshiklangan belgilar ro'yxati - o'rta b magnitli indüksiyaning mavjudligi. Elektr dalaviy salohiyati El elektr katalofligi Elip elektr sohasi. Elektr dalasi elektr tarmog'i thmal manbaning rangi 3-koeffitsient 3
5 s o'zaro ta'sir doirasi T ning harorati aniqlangan d Wave Vece Clack Clack Clicle Tirik CHILAD CLED CLPRIC CHIFT TVUL DAVLAT SHIFID CHELLY CHICTI QTUL QUQLASH MASLAHATI N Neft zichligi Issiqlik manbasi Radius-vektorli squatial koordinata r, D o'lchamlari Laser nurining qismlari V va z harakatlanish tezligi x, y, z ishial koeffitsientni ajratishning tezkor elektron koeffitsientida bepul elektron vositalarining sirtini olish chastotasi Terining qatlamining qalinligi - burchak darajasi Elektromagnit tebranishlarning fazasi ō uchastkalari ħ Doart 4
6 1. Energiya yutish va tarqalish mexanizmlari 1.1. O'rta lazer nurlanishida elektromagnit to'lqinlarning so'rilishi elektromagnit energiya turlaridan biridir va uning o'ziga xos xususiyatlari va xususiyatlari bilan elektromagnit to'lqinning o'zaro ta'siri (muvofiqredriya) , va boshqalar.). Lazer texnologik qayta ishlash materiallari asosan mahalliy isitish bilan bog'liq, i.e. Moddada elektromagnit to'lqindan energiya uzatish bilan. Lazer texnologiyasining barcha jismoniy modellarida energiya tejash qonunining ifodasi kiradi. Ko'pincha, izotrop muhitda issiqlik o'tkazuvchanligi tengligi, umumiy shaklda qayd etiladi: t r c + V grenaj () T \u003d QR, T (1.1.1 ) o'sha paytda jkri; c o'ziga xos issiqlik; li issiqlik o'tkazuvchanligi; V () RT, tezlik maydoni vektori; Issiqlik manbalarining QRT (), hajmli quvvat zichligi. Muayyan issiqlik muammosining dastlabki va chegara sharoiti ko'rib chiqilayotgan jarayonning o'ziga xos xususiyatlari asosida saqlanadi. Kattalashtirilgan vositada lazer hajmli termal manbai QRT () kondensatsiyalangan muhitda sodir bo'ladi, ko'p hollarda ko'p hollarda yuzaki deb hisoblanadi. Muhandislik hisob-kitoblarida funktsiya funktsiyalari bo'lgan termofizik koeffitsientlar doimiy deb hisoblanadi va o'rtacha qiymatlarini ishlatishadi. Ko'plab issiqlik vazifalarining parametrlarining qiymatlarini aniqlash uchun bir xil chiziqli issiqlik o'tkazuvchanligi tengligi tenglasi, cheksiz bir hil sirli (z\u003e 0) ni isitishni tavsiflab, cheksiz bir hil sirli manbali (z\u003e 0) ni isitishni tavsiflaydi: ai zt ( ) z, t \u003d 0 4 Ierf, (1.1.2) (1.1.2) va o'rta va o'rtada so'rilishi; I 0 voqea nurlanishining intensivligi; A \u003d l / kc teterlanish. beshta
7 Ierf (x) erf (y) diagining integral integral integral funktsiyasi, y x 2 2 t i C x 2 2 t. Erf (y) e dt p xato funktsiyasi, shuningdek, jadvallashtirilgan (yoki raqamli usullar bilan hisoblangan). Ierf sifatida toj () 0 1 / π, formulalar (1.1.2) ga ko'ra, yuzasida harorat bir taxmin, I 0 tez-tez qilib, va umuman, T qadriyatlar biri qiymatini topish bo'ladi \u003d T boshqasiga. Masalan, formulaga ko'ra, "Layëë" formulasiga ko'ra, "Tëëëëut" formulasiga ko'ra, T. -0 da erishi va eritma materialini boshlash kerak bo'lgan tanqidiy zichlikni baholash va zarur bo'lgan tanqidiy zichlikni baholash va zarur bo'lgan muhim kuch zichligini baholash va zarur bo'lgan tanqidiy zichlikni baholash kerak. Yoki, masalan, t ning Time-ning vaqt o'tishi bilan olingan H0 ga teng bo'lgan H, bir o'lchovli yaqinlashma bilan, agar bir o'lchovli yaqinlashma, agar u material yuzasida sezilarli darajada cho'zilgan bo'lsa materialdagi issiqlik kirib borish chuqurligidan oshadi. Qanday bo'lmasin, materiallarning termal termal ta'siri nafaqat lazer nurlanish kuchi va materiallar tomonidan so'riladigan va foydali natijaga erishish uchun kelgan kuch muhim ahamiyatga ega. I 0 darajasida (1.1.2) koeffitsientni (1.1.2) koeffitsientni (1.1.2), bitta shaklda yoki boshqa lazerning barcha texnologik jarayonlarida paydo bo'ladi. Jismoniy va fizik-kimyoviy jarayonlar mavjud bo'lib, so'rilish qobiliyatiga ta'sir qiladi. Z o'qi yo'nalishi bo'yicha qayta ishlangan materialda qayta ishlangan materialda tarqaladigan elektromagnit to'lqinning intensivligi 6 ta z, (1.1.5) to'lqinlar bo'limi yuzasi; Va bu uchun a \u003d e \u003d 1 r (emiz qora darajasi) koeffitsientining (qora darajasi) koeffitsientining yutilishi uchun so'rilishi; a elektromagnit energiya so'rish koeffitsienti vositasi. Elektromagnit to'lqinning intensivligi 2,73 marta masofadan vaqt ichida pasayadiD \u003d 1 / a.
8 Neymeptivlik qobiliyati - so'rilgan oqim (energiya) va o'rta Ada engil singdirish koeffitsienti tezda tarqatish paytida nurlanish paytida nurlanish paytida nurlanish paytida nurlanish paytida nurlanish paytida nurlanish paytida nurlanishni bekor qiladi. Materiallar lazer nurlanishining ta'siri ostida sodir bo'lgan issiqlik manbasi A va mahalliylashtirishga aga qarab, ovozni a va mahalliylashtirishga mutanosib ravishda tavsiflanadi. Metallda o'tkazgichlar (metallar) tomonidan yorug'likning (metallar) tomonidan ochilishi, elektromagnit to'lqin, shuningdek, chaqiriladigan juda ingichka sirtda so'nadi. "Teri qatlami" (d ~ sm, i.e. a ~ sm -1) va sustlash o'tkazuvchan elektronlarda paydo bo'ladi. Materiallarni lazerli qayta ishlash bilan, issiqlik chuqurligiga bir nechta buyruq chuqurligi ichiga kiradi, garchi, material yuzasiga yaqin va shuning uchun barcha hisob-kitoblarda termal manbani olib kelishi mumkin yuzaki deb hisoblanadi. Metalllar bilan yorug'likning metallari bilan o'zaro ta'siri ularda ko'p sonli elektronlar mavjudligi bilan belgilanadi, shuning uchun bu elektronlarning deyarli ozod qilinishi mumkinligi bilan kristall panjarali bilan bog'liq. Metall panjara ionlarining elektrostatik ijobiy zarari ushbu elektronlarning salbiy zaryadini qoplaydi. Bo'sh elektronlar to'plami (o'tkazuvchanlik vositasi) elektron deb ataladi elektronika deb ataladi. Metallda erkin elektron konsentratsiyasi juda muhim (~ sm -3). Voqea elektromagnit to'lqinning maydonida, ikkilamchi to'lqinli va emlangan ikkilamchi to'lqinlar, qo'shilganda kuchli aks ettirilgan to'lqinni bering. Elektron vositalar bilan yorug'likning so'rilishi faqat metall panjara bilan o'zaro ta'siri bilan mumkin va shuning uchun qisman issiqlikka kiradi. Jowlezo issiqlikdagi yo'qotishlar umuman yo'q bo'lgan mukammal dirijyorda, so'rilishi nolga teng, chunki voqea to'liq aks ettirilgan. Yorug'likning so'rilishi bepul elektron energetikasining oshishiga olib keladi. Elektron gazda muvozanatni tashkil etish vaqtidan beri elektron va atomlar panjarasi, atomlar orasidagi muvozanatni, ikkita haroratli ikkita termodinamik quyi tizimlar elektron va fononi tashkil etish vaqtidan ancha kam. Suvlangan energiya elektronlarining qismi panjara bilan uzatiladi, ammo elektr energiyasining samaradorligi - bu elektron va ionlarning massasidagi katta farq tufayli kam. Shuning uchun birinchi lahzada panjara bilan taqqoslaganda elektronika juda og'ir ishlov berilmoqda. Biroq, elektron gazning haroratining ko'payishi faqat panjara bilan uzatiladigan energiya miqdori 7 miqdorini taqqoslaguncha sodir bo'ladi
Elektromagnit to'lqindan elektronlar tomonidan olingan 9 ta energiya. Ushbu quyi tizimlar orasidagi energiyani the energiyasini va analogni lazeratni lazeratik qayta ishlash paytida, ancha bir nechta kattalikning bir nechta buyrug'i paytida ta'sir qilishning xarakterli vaqti tufayli biz kelajakda biz umumiy foydalanamiz metall harorati. Yaxshi dirijyorlar uchun, aks etadigan koeffitsient odatda 1 ga yaqin va shunga ko'ra, so'rilishi qobiliyati kichik. Biz ba'zi metallarning so'rilishi (toza; 20 ~ 0,488 mkm) ni la li 106 mkmm ~ 10,6 mkm alm Alyuminiy 0, 19 0,11 0,55 0,55 Fe Temir 0.50 0,32 0,10 0,10 0,10 0,10,26 0.05 0.04 0.04 0,014 Ti Titan 0.48 0.45 0.08 Ushbu ma'lumotlar Vakuoda metallar uchun amal qiladi va ular haqiqatga mos kelishni to'xtatadi (masalan, er yuzasining oksidlanishi tufayli). Dielektriklarning isyonini dielektrilab, dielektriklar bilan yutish to'lqin uzunligiga bog'liq. IR mintaqasida so'rilishi billur panjaraning tebranish davlatlari tomonidan belgilanadi va organik birikmalarda molekulyar tebranishlar. Ushbu sohada emlashning so'rilishi koeffitsienti ~ sm -1 odatiy holdir. Ko'rinadigan mintaqada so'rilishi aralashmalar (masalan, o'tish metallari, kristall panjara nuqsonlari va boshqalar) yoki kuchli Uv so'rg'ichlar guruhlarining "quyruq". Bundan tashqari, molekulyar kristallarda (masalan, ko'plab organik birikmalarda) diskret elektron o'tish deb nomlanishi mumkin. Armyonlash guruhidagi odatiy koeffitsientlar ~ cm -1. Koeffitsient qalinlik bilan qalinlik qalinligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin
10 (i / i 0) 100 \u003d uzatish quvvati (%) \u003d 100 E-Ih, yoki (i / i 0) \u003d E-Ah, bu erda voqea nurlanishining mavjudligi; Men o'tmish nurlanishining intensivligi. Hodisa nurlanishining sezilarli darajada zaiflashishi, bu l \u003d 1 / a, bu erda zaiflashayotgan qalinligining foydali o'lchovi. A \u003d 10 6 sm -1 va l \u003d 10-6 sm uchun kuchli absorberlar uchun, nisbatan zaif a \u003d 10-16 sm. A va 10-1 nisbati uchun a \u003d 4p shaklida nisbati m / l, bu erda meksikaning repettive indeksining xayoliy qismi - \u003d n im; lli engil yorug'lik to'lqin uzunligi. Blenming hajmi 10% gacha kamayadi, mkm al 2, 2 0,15 CD 25 16 CDTE 0.30 CSBE 0.2 45 CLOL 0.4 19 Olmos (IIA turi) 0,225 2.5; Gaa 1 15 Ge 1.8 23 Inalar 3.8 7 MGO 0.25 1 mgo 0.25 8.5 Si 1 20 Tio 2 0,43 Tio 2 0.43 6, 2 Znse 0.5 22 zns 0,
Ko'zga ko'rinadigan mintaqada, ammo ko'ylamali shaffof materiallar, odatda k ~ 10-5 yoki a ~ 10 sm -1. Jadval IR mintaqasidagi to'lqinlarning paydo bo'lishi, ularda dielektriklar va yarimo'tkazgichlar nominal shaffof bo'ladi. Ushbu materiallarning shaffoflik oralig'ida a 1 10 sm -1 bo'lishi mumkin. Si ulanishlari bo'lgan eng ko'p materiallar spektrning ko'rinadigan mintaqasida nisbatan shaffof bo'lib, mahallaga kuchli singdiriladi - № 10 mkm. Shuning uchun kvartsni qayta ishlash uchun shisha va silikat minerallar 2 lazer bilan ishlatish yaxshidir. Organik qattiq birikmalar IR mintaqasida kuchli so'riladi, ammo to'lqin uzunliklari (masalan, polietilen) uchun shaffof bo'lishi mumkin. Shunday qilib, CO 2 lazer ushbu materiallarni qayta ishlash uchun juda mos keladi. Radiatsiya qatlamidagi sirtda uchraydigan metallardan farqli o'laroq, dielektriklarda so'rilishi va yarimo'tkazgichlar odatiy teri qatlamidan ancha yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan qatlamda uchraydi. IR VILOYATI L\u003e 10-4 sm va shu sababli isitish hajmli deb hisoblash mumkin. Xususan, bu filmning qalinligidan oshishi mumkin bo'lgan ingichka plyonkalarni isitish imkoniyatini anglatadi. Polakizatsiyalangan yorug'lik koeffitsientlari, yiqilish va polarizatsiyaning yorug'lik koeffitsienti, chunki qayta ishlash paytida, dielektrik o'tkazuvchanlik burchakka bog'liq bo'lsa-da, poligited nurlaridan foydalangan holda metallarni qayta ishlash paytida kuzatilgan hodisalar dielektriklarni qayta ishlash aniqlanmaydi. Yarimo'tkazgichlar bo'yicha yorug'likni yutish. Yarimo'tkazgichlarning elektr va optik xususiyatlari valent zonasida elektronlar bilan to'ldirilgan energiya darajasi etkazib berish zonasidan taqiqlangan zonadan ajratilganligi bilan bog'liq. Shunga ko'ra, yorug'likni energiya oqimlari sifatida injiq oqim sifatida hisobga olgan holda, kvant yondashuvidan foydalanish kerak. Yarimo'tkazgichlarning kam konsentratsiyasi kam konsentratsiyaga ega, agar yorug'lik kvantning energiyasi taqiqlangan zonaning kengligidan kam bo'lsa (ħħ 12 ta faziatli ayblovlar, bu er osti mahalliy markazlarining mavjudligi bilan bog'liq. Bunday markazlar ko'pincha chastotaning ajralishi va atomlar atomlari va molekulalari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Radiatsiyaning issiqlik ta'sirini yarimo'tkazmalar bo'yicha tahlil qilishda elektromagnit nurlanishning quyidagi mexanizmlari ajralib turadi: 1. O'zingiz (InterPandle) chiroqni singdirish. Agar kvant energiyasi taqiqlangan zonaning (ō\u003e Ecs) dan yuqori bo'lsa, unda ichki fotoefirfektlar, vodiy zonasidagi elektronlar o'tkazuvchanlik zonasiga o'tkaziladi. Hayot vaqti umr-teshikni qayta tiklash panjara bilan isitish vositasi bilan taxminan bilan birga. Yarimo'tkazgich metallarga yaqinlasha boshlaydi va uning aksiyasini kuchaytiradi. Shu bilan birga, bepul tashuvchilar bilan radiatsiyani yutish paytida bu chaqiriladi. Imoniya zonasi issiqlik zonasini termal ionlashtirish natijasida elektronlarning kontsentratsiyasining o'sishiga olib keladigan elektronlarning konsentratsiyasining o'sishiga olib keladigan "Issiqlik" (harakatlanishni tezlashtirish). I.E. Moddani isitish jarayoni bo'lishi mumkin. A 1 ning so'rilishi koeffitsienti - bu CM-dagi sm va elektron tashuvchilarning elektron tashuvchilari tomonidan elektron pochta orqali qatnashish. Aslida, metallarda erkin elektronlar so'ndirish uchun, ammo muvozanat holatida (sm -3) kichik bo'lgan bepul tashuvchilar kontsentratsiyasida farq qiladi. Ushbu yutilish koeffitsienti A 2 ~ sm nopok nutq. Bu taqiqlangan zonada joylashgan energiya holatlari (ħħ) tashuvchisini o'z ichiga oladi 13 elektron o'tkazuvchanlik olib boriladi va ular umumiy issiqlik o'tkazuvchanligiga muhim hissa qo'shadi. Yarimo'tkazgichlarda energiya uzatish kombombinat nurlanishidan foydalanish ham amalga oshirilishi mumkin. Yuqorida aytilganlarga asoslanib, uning lazer nurlanishiga moyillik xususiyatiga ko'ra yarimo'tkazgichlar metallar va shaffof materiallar o'rtasida o'zaro bog'liqlikni o'z ichiga oladi. Yarimo'tkazgichlar bilan lazer nurlanishining so'rilishi natijasida elektron teshiklari, elektronin-teshiklari shakllanadi, ular rekombinatsiya paytida kristalli panjarali bilan uzatiladi. Shuning uchun isitish natijasida materialning shikastlanishi, materialning shikastlanishi natijasida hosil bo'ladi. Bunday zarar jarayoni zaif yaltirgan kremniyga xosdir. Biroq, yarimo'tkazgichning kuchli dopingi bilan, zarar metallardagi zararga o'xshaydi. Yarimo'tkazgichni davolash sifati, shuningdek, materialdagi zarar yuziga katta ta'sir ko'rsatadi. Etching nisbatan nisbatan sezilarli darajada silliqlash kristallarini 3 martadan ko'proq va 10 15% ishlab chiqarilgan yoki kimyoviy silliqlash darajasini oshiradi. 1.1-bo'limda tekis sirt bilan tekis sirt bilan nurlanish va radiatsiyaning ko'zgularini ochishiga qaramay, tirnalish juda oz ta'sirga ega. O'rtacha tarmoqni istitayotganini hisobga olgan holda Tushuntirilgan elektromagnit to'lqin (i.e.ning qalinligini hisobga olgan holda, a) ideal tekis sirt bilan appellektual tekis yuzaga ega bo'lgan a (yoki 1 a) moddaning mavjudligi salohiyatini ko'rib chiqing. Agar sirt nomuvofiq bo'lsa, masalan, qo'pol, yangi va juda xavfli ta'sirlar paydo bo'lsa, kelajakda aytilgan. Elektromagnit maydonning asosiy tushunchalari va xususiyatlarini eslang. Elektromagnit maydon ikki vektor bilan ifodalanadi: E B elektr maydonining kuchi; E b magnit inkoni. Moddiy ob'ektlardagi maydonning ta'sirini tasvirlash uchun siz ikkinchi vektorlar guruhini kiritishingiz kerak: d genatrik indüksiyon; D g magnit maydonning kuchlanishi. Ushbu vektorlarning fazoviy va vaqtinchalik lotorlari Maxwell tenglamalari bilan bog'liq: 12 14 B ROT + \u003d 0; t d 4p rot \u003d j t c (birinchi juft vektor tenglamalarining birinchi juftligi) va divin \u003d r; Divb \u003d 0 (1.2.1) (1.2.3) (1.2.4) (1.2.4) (Makswellning o'lchov tenglamalarining ikkinchi juftligi). (1.2.2) tenglamalardan (1,2.3), (div () 0 Rotni eslash) uzluksizligini saqlash to'g'risidagi qonunni oqadi: r +2.2, (1.2.5) t Ya'ni, to'yinlar R va toklari J ushbu tenglama bilan bog'liq va ular bir-biridan mustaqil ravishda, o'zboshimchalik bilan o'rnatilishi mumkin emas. Maksellning Maksellning Maksell tenglamasi to'lovlar va oqimlarning taqsimlanishini ta'minlash uchun, bu soha ta'siri ostida moddalarning xatti-harakatlarini tavsiflovchi nisbatlarni qo'shish kerak. Bunday nisbatlar moddiy tenglamalar deb ataladi. Izotrop moddalar uchun moddiy tenglamalar d_ ey0 shaklida qayd etiladi; (1.2.6) b \u003d mk 0 soat; (1.2.7) J \u003d SE (1.2.8) bu erda ey dielektrik doimiyligi; mgetiktiv o'tkazuvchanlik; Muayyan o'tkazuvchanlik. Tenglama (1.2.8) - bu OHM qonunining differentsial shakli. Optika uchun muhit orasidagi chegaralar orasidagi chegara mavjud bo'lganda, bu jismoniy xususiyatlar emlash mavjud. Ikki muhitning bo'limi yuzasida (chiqishni) cheklash shartlarini ko'rib chiqing. Magnit indüksiyasining normal tarkibiy qismi bo'lim yuzasida uzluksizdir 15 14 b n2 bn 1 \u003d 0. (1.2.9) Chiqarilgan elektr energiyasining normal tarkibiy qismi R * 4 pn2 dn 1 \u003d 4 pnt * ga teng sakrashni boshdan kechirmoqda. (1.2.10) J *, magnit maydon kuchlanishining tigitsialent tarkibi 4 p j *: c 4p HT2 HT1 \u003d J *. (1.2.11) C Bo'limning kuchlanishining tigensial tarkibiy qismi bo'lim yuzasida doimiydir: E \u003d (1.2.12) T2 T1 0. tekis elektromagnit to'lqinning ko'zgu va sinishi. Materialning yuzasiga (anjec) burchak yuzasiga (rasm) burchak yuzasiga (anjec.) Ga tekis chiziqli qutbli rolakizatsiya qilingan. U ikki to'lqinqa bo'lingan: ikkinchi vositaga o'tish va aks ettirilgan. Ikki to'lqinning mavjudligi ushbu chegara sharoitida muammoni hal qilishdan kelib chiqadi, chunki agar ular o'tadigan va aks ettirilgan to'lqinlarni joylashtirmasalar, ular qoniqish mumkin emas. Sovg'uniy burchagi ma'lum bir ibordan aniqlanadi: Sin Gunt Th 1 \u003d (1.2.13) n ikkiga bo'linmaning bo'limi chegaradan yassi elektromagnit to'lqinning kesilishi. Makswell tenglamalari va elektr va magnit maydonlarning tarkibiy shartlari, aks ettirilgan va singan to'lqinlar uchun to'lqin tenglamasini hal qilish (Frenelle formulalari) 16 () r () (i tg tg th1 th1) // \u003d //; (th 1 + th2) e e () r () i gunoh (th1 th1) \u003d e; Gunt (th + th) ee () t () i () i // \u003d e Sin 2 Sin 2 Sin (vh + th) ) Sint th2 colth1. gunoh (th + th) 1 2; (1.2.15) O'rtagan muhitning umumiy holatida, Sovg'alar indeksi birlashtirilgan: () 1, n \u003d n χ i (1.2.16) (1,2.16). U erda χ yo'q bo'lib ketish koeffitsienti deb ataladi (distalni taqsimlash paytida nurni zaiflashtirish) o'rtacha. Shaffof to'lqinlar uchun to'g'ridan-to'g'ri aks etuvchi koeffitsientlar (poparat), (th@ th) 2 tg) R // \u003d (1.2.17) 2 tg 1 2, agar vektor kuzda (s qutisi) ga perpendikulyar bo'lsa, unda 2 ta gol r \u003d (1.2.18) 2 gol 1 phe 2 \u003d poulizatsiya komponentlari uchun - 2 () Rev bu (TEF + Th) // shaffof muhitning minimal qiymatiga teng bo'ladi so'rilishi vositasini so'rish (1.2.13) ni (1.2.13) so'rish uchun u har tomonlama (1.2.13) so'rilishi uchun u ham keng qamrovli bo'ladi va uni formulaga (1.2) shakllantirishda hisobga olish kerak (1.2) .15). Oddiy yiqilishda (th 1 \u003d 0), aks ettirish koeffitsienti 15 17 B 16 kuz toifi koeffitsiyaning e // uchun (p qutisi, egri, egri, egrilar, egrilar, egrilar 2) ga bog'liqligini aniqlaydi holatlar va N \u003d 1.5 da shaffof muhitning burchagi ; B n \u003d 1,5 va χ \u003d 1 r \u003d () n 1 n 1 n χ χ. (1.2.19) Agar nχ \u003e\u003e (n + 1) bo'lsa, unda 1; Shunday qilib, normal pasayishda kuchli ko'zgular o'rtada nurlanishning katta yutilishi bilan bog'liq. Egilgan tomchilar bilan olingan iboralar juda murakkab; Agar n 2 + n 2 χ 2 \u003e\u003e 1, keyin quyidagi nisbatlar: RR () n 1 + 1 1 \u003d (p qutbur) n 1 + Cos th + 2 n coct + 1 // () n 1 n 1 + χ 2 cosp + cos th \u003d 2 cosh + cos th (lar qutulish). (1.2.21) Ko'zni aks ettiruvchi to'lqinning tarkibiy qismi kuzda yotgan to'lqinning tarkibiy qismi ma'lum bir daromadning minimal burchagida minimal darajaga etadi (1.2.2, b). Biz aks ettirish koeffitsientining haqiqiy bog'liqligini temir va mis uchun yiqilish burchagidan (1.2.3-rasm) taqdim etamiz (1.2.3, A, B). 2 4s. Metall N \u003d E 1 i (1.2.22) eṭ 0 18 Ko'p hollarda 4-\u003e\u003e\u003e 1 (m optik oralig'ida), shuning uchun (1.2.19) shaklni oladi (normal pasayish uchun): bu erda ō \u003d 2p miqdorida yorug'lik. 2Ō r \u003d 1 a \u003d 1 (1.2.23) psog coogle koeffitsiyasining yog 'koeffitsientining yog' koeffitsiyasining e // uchun (p qutulash, egri chiziqlar 2 ga bog'liqligini aniqlaydi ) temir (a) va mis (b) uchun: 20 ° C haroratdagi qattiq chiziqlar IR uchun tajriba ma'lumotlari bilan murosaga kelganda, 1000 ta haroratda qattiq chiziqlar (1.2.23). to'lqin uzunliklari l 2 mkm bilan. Shu sababli, metallar yaxshi dirijyorlardir (1.2.23), ularning radiatsiyali CO 2-qavati (№ 1.1.1-jadvalga qarang). Bu, ayniqsa, rangli metallar (AL, Cu) va ayniqsa ezgu metallar uchun (AG, AU) juda past. Shuning uchun ushbu materiallarni lazerni qayta ishlash yoki 2-marta qoralaydigan gazni rad etmaydi. Bundan tashqari, oltin qoplamasi (oksidlanish tufayli kamroq kumushdan kamroq) ko'pincha bu lazerlar uchun nometall ishlab chiqarishda ishlatiladi. Rangli metallarni lazerli davolash Qattiq holatli AIG LASTERLAR (£ 1,06 mkm), u erda so'rilishi ancha ko'proq. Nektorlik qobiliyatining va polarizatsiya burchagining qaramligi lazerni kesish va lazerni chuqur kirish bilan, shuningdek, turli xil lazer radiatsion datorlarini (masalan, ushlash mashinalarini) loyihalashtirishda hisobga olinishi kerak. 17. 19 18 2. Sirtmagnit to'lqinlar (PEV) va lazer nurlanishining so'rilishi mutlaqo silliq, hatto kichik relef va mikroxloriyalarning mavjudligi, hatto lazer nurlanishining iloji bo'lgan xususiyatini tubdan o'zgartirishi mumkin modda bilan. Elektromagnit to'lqin, pev diffraktsiya, sirtli elektromagnit to'lqinlar hisobidan (yoki boshqa sirtli polaritonlar) hisobiga tushganda (yoki boshqa sirtli qutblar) sodir bo'ladi. Pev ikkita muhitning bo'limi chegarasi bo'ylab qo'llaniladi va bir vaqtning o'zida ham bor. Optik diapazonni o'rganishga qiziqish shuni ko'rsatadiki, ular haqiqiy sirtda emlarni samarali qo'zg'ashlari va turli jarayonlarga sezilarli darajada ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ushbu jarayonlar orasida: yuzmada yorug'lik buzilgan yorug'lik zarralari tomonidan; metallardan lazer nurlanishini aks ettirganda yuqori uyg'unlik uyg'otadi; yutilish o'zgarishi; Fotchemik reaktsiyalar; Sirt davriy tuzilmalarini shakllantirish. Pev uning sirt yonida mahalliylashtirilgan va uning ikkala tomonida ham keng tarqalgan. 2.1: () A \u003d A0 Exc (± ψ1,2z) i kx S ōt. (2.1) PEVni PEV Bo'lim interfeysi bo'yicha Riga mahalliylashtirish qat'iyan ko'nevragn to'lqinlar emas, ammo qisman uzunlamasın elektromalar, pevni ko'paytirish yo'nalishi bo'yicha perpendikulyar , sirt tekisligida yotadi. Elektr vektorining ikkita tarkibiy qismi bor: e z, er osti perpendikulyarlari va e x to'lqin vektor kori bo'ylab. guruch aralashuvi pevni yiqilib, aks ettirdi 20 singan to'lqinlar, sirtmagnit maydonning sirtida va uning tarqalishi (so'rilishi). Natijada, har qanday toza, oksidlangan bo'lmagan sirt juda yuqori singdirilish qobiliyatiga ega bo'lishi mumkin, agar er yuzi ma'lum bir davriylik, modulyatsiya va yo'naltirish chuqurligi bo'lsa. O'zboshimchalik bilan tartibsizlik, uning fazoviy to'rtta spektrga topshirilishi mumkin, printsipial, sirtik pürüzmülülülülülülülülülülülülülülülülment vazifasi sinusoidal yordami vazifasiga qisqartirildi. Olingan elektromagnit maydonlar voqeaning superposiiti va to'lqinlarning to'rtta difratsiyasining barcha difgraksiyasi tomonidan olinadi. Yassi elektromagnit to'lqin e (x, y, z, t) ning qulashini ko'rib chiqing (IKX + IK z ō, pirning elektr va magnit maydonlarining dielektrik tarkibiy qismlari bilan. (2.2) 2 E e (ō) \u003d i E e / i e) \u003d (n + IM) va magnit o'tkazuvchan m ξ (x, y) \u003d 2 AQ ni to'ldirish COS (QR + ph) \u003d ξq Exc (IQR) + ÊREMRIOLAMIRALAShI MUMÍ LY @ kt \u003d k0i giyo c kt \u003d À Í ñmu x; (2.5.a) KZ \u003d K0 Cos th Î Î ÍÛ, ñmu z, (2,5.b) Q 2P to'lqin vektorli Q \u003d; r \u003d () XY, radius-vektor, d tekislikda yotgan z \u003d 0; tht elektromagnit to'lqinning tarqalishi burchagi. o'n to'qqizta 21 farqlovliligi (2.4) dagi diffraktsiya diffrakti natijasida (2.4), diffraksiya maydonlari (iK r + g zi ō t) ÊÌO. \u003d kkpp 0 va ichida o'rtacha e \u003d e e \u003d e dona) (IKR g zi ō t), indeks p (p \u003d 0; ± 2;) diffraktsiya tartibini anglatadi ; K \u003d K PH PH T (2.6) (2.8) (2.8) qiymat p \u003d 0 Ko'zguga aks ettiriladi va Frenelli to'lqinlar aks etadi. Massivlar tashqarisidagi va o'rtadagi konvertatsiyalar uchun iboralar Maxwell tenglamalari va umumiy elektromagnit maydon tarkibiy qismlari uchun cheklangan tenglamalar va chegaraviy sharoitlarni hal qilishdan aniqlanadi. Ular maxsus adabiyotlarda aytilgan va juda murakkab. Shu bilan birga, ba'zi bir Pev xususiyatlarini oddiy ko'rinishda, masalan, turmak saqlash to'g'risidagi qonunning vektorlari diagrammalaridan foydalangan holda olish mumkin. 1-chi tartibning turli xil to'lqinlarini ko'rib chiqing (p \u003d ± 1). Sinusoidal yordamida diffrat natijasida, bu ikki to'lqin to'lqin vektorlari K1 \u003d K t Q (ñ ā À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À À); (2.9) k \u003d 1 k + t i (À ā ṣ ā ā À) (2.10) Vektorli diagramma sifatida nimani ifodalash mumkin. Shaklda. 2.3 Ra \u003d K 0 bilan aylana yiqilib tushgan to'lqin vektorining kattaligiga teng. Tabiiyki, voqea P qutbli to'lqin, ayniqsa, stok to'lqinlari va / yoki insult to'lqinining to'lqinli vektorini juda samarali ravishda oshiradi (KP K. K. (2.11) 0, Ma'ruza 11-reja 1. Interfeys Interfeysidagi optik hodisalar: Bo'lim chegarasida qutbli yorug'likning ko'zgu va sinishi .. Frenelli formulas. 3. Brewer effekti. 4. Chiroq to'lqinli fazani qachon o'zgartirish W09 elektromagnit to'lqinlar. Polaritons. Keling, turli muhitlarda elektromagnit to'lqinlarning xususiyatlarini ko'rib chiqaylik. Makswellning barcha tenglamalari 1 B d 0 Rot E t (1) shaklida ishlatiladi 3 3. Harvyan osicator, bahor, fizika va matematik mayatnik. Fizik mayatnik. Jismoniy mayatnik deb nomlangan qattiq tanasi, bu ikkilanish qiyinligi ta'siri ostida Optik fononlar yordamida yorug'likni qidirish. IR spektroskopiyasi. Mundarijaga sifatli mulohazalar ... 1 Liddein-SAX teleletasining nisbati ... 2 Eksperimental ma'lumotlarning tajribasi va eksperimental ma'lumotlarning misollari ... 6 Ro'yxat 1 Yarimo'tkazgichlarning optik emilishini o'qish: Xonada kislorodni singdirish hodisasi bilan tanishish, kislorodni singdirish hodisasi bilan tanishish, kadrlar va ld kristallarini o'lchash bilan tanishish Optikadagi sirtlommagnit to'lqinlar. Ikkita muhitning ikki qismining chegarasida plazmon-polrontning qo'zg'alishi, ereevae A.A. Zamonaviy optika, Lazerlar paydo bo'lganidan keyin kuchli o'zgargan Lekce 6 Ultra-ning eng yuqori savollari bo'lgan termooptical hodisalar: 1. O'rtacha optik taqsimlash .. ta'sir va termilylaş effektlar. Kuchli optika tushunchasi. Uzluksiz kuch. Samarali ) Burchakli burchakli suyuqlik yuzasiga nur sochishi kerak, shunda suv idishining pastki qismi (n \u003d, 5) suv bilan to'ldirilgan (n 2 \u003d, 33), Yorug'lik butunlay qutblandi. 2) nima 13 "Boshlash va zaryadlovchining yuk tashish organlarining qaytalanishi" erkin elektron va teshiklarni yaratish uchun zaryadlovchilarning paydo bo'lishi, kristall panjaraning atomlarining issiqlik tartibsiz harakatlanishi natijasida yuzaga keladi Makswell tenglamalari bo'lmagan magnit (jinsi) bo'lmagan magnit (j \u003d) mix tenglamalaridan magnitli (\u003d ') vositasi uchun engil disperatsiya (\u003d ON) vositasi uchun (\u003d Onst) vositasi olinishi mumkin. Maxwell tenglamalari (qism) tenglamalar 1. Makswell tenglamalari Elektromagnit maydon uchun Makselell tenglamalarining umumiy tizimi quyidagicha: tabiatda quyidagi ma'lumotlar mavjudligini ko'rsatadi: tabiatda I..3 elektromagnit to'lqinlarning asosiy xususiyatlari. 1. Maksvell tenglamalari tizimi vektorlarning o'tishi va ortogonalligi, elektromagnitning paydo bo'lishi va tarqalishini to'g'ri tasvirlashga imkon beradi 5.9 Ish uchun 5,9 gazni lazer uskunasini o'rganish: gazni lazer, diffraktsiya va aralashish, o'lchagich, ekranni o'lchash. Oddiy termodinamika bilan bir modda bilan yorug'lik bilan o'zaro ta'sirning hodisasi To'ldirish optikasi. Shovqin va diffratsiya ... Mosishaning namoyon bo'lishi uchun sharoitlar ... To'lqin aralashishi - ikki yoki bir nechta to'lqinlar bo'shlig'ida qo'shimcha To'l optik yorug'lik - bu murakkab hodisadir: ba'zi hollarda yorug'lik elektromagnit to'lqin kabi, boshqalarida esa maxsus zarralar oqimidir. Avval biz to'lqin optikasini - vaziyatga asoslangan hodisalar doirasini o'rganamiz Ma'ruza 14 Bugungi kunda bir modda bilan nurning o'zaro ta'siri: seshanba, 2013 yil 12-noyabr, 2013 yil 12-noyabr, dumberary Narxi dispsionar nazari displeyar yorug'lik 1 Yorug'likning to'lqin xususiyatlari yorug'lik ikkilamchi (ikki tomonlama). Bu shuni anglatadiki, yorug'lik elektromagnit to'lqin sifatida va foton zarralari oqimi sifatida namoyon bo'ladi. Foton energiyasi e: Qaerda H doimiy taxta 1992 yil dekabr, 162, 162, 12, 12 nafar jismoniy fanlar bo'yicha tajriba - bu elektromagnit maydonining regnity notariusining aralashuvi. Qo'ng'iroqlar, (Moskva fizika va texnologiyalar instituti, Moskovskiy Stankoinsenstrenal 1-dars Mavzu: Tugaltum issiqlik issiqlik radiatsiyasining radiatsiyasi Tabiat: Stiven-Boltzman qonunlari, sharob fotonlari formula fotoni oqimining zichligi Qisqa nazariya Qizg'in Engil shovqin. Lukyanov I.V............ Tarkib: 1. Yorug'lik oqimining intensivligi tushunchasi .. Metall drayverlarning elektron nazariyasi. 3. Yengil bosim. 4. aralashuv monoxromatik to'lqinlar. Intensivlik tushunchasi "Donetsk milliy texnika universiteti" Davlat oliy o'quv yurti "Donetsk milliy texnika universiteti" laboratoriya ishlari bo'yicha fizika kafedrasi 95 Neon Lazer geliyining ishini va lazerning xususiyatlarini o'rganish Eksperimental fizika bo'limi Spbgpu laboratoriyasi 202 harorat metall qarshilik va yarimo'tkazgichning harorat koeffitsientining ob'ektiv ko'rinishi Laboratoriya ishlari 17. Polarizatsiya. Malyus va pivo qonunlari. Birfringsensiya. Asarning maqsadi: Malyus va Brayster qonunlarini tekshirish. Chiroq qutbli nurlanishdan elliptik ravishda qutbli nurni olish Imtihon modomlari modomlarining siymosi (davomi) 4PQ Q ɺɺ R + R + R + R + E 3 Ushbu tenglamaning ushbu tenglamasida biz 4pq 3 thq (tizim) ni tanishtiramiz Mavzu 3. moddaning elektromagnit to'lqinlar. P.1. Moddada EMV. Tarqalish. P.3. EMV o'tkazuvchan moddada p.4. Dielektrik p.-da dispersiyani tarqatish va deverye EMV. Polarlashtirish 1-bet. Moddada EMV: Nijniy Novgorod shtat universiteti. N. I. Lobachevskiy Electronics kafedrasi Laboratoriya ishlari to'g'risida elektron ma'lumot fakulteti: muvozanatsiz tashuvchilar uchun umr bo'yi va diffuziya uzunligini o'lchash Fazani sinxronizmning imtihon holati (bu to'siqning davomi burilish bo'lishi mumkin (kristalda ikkita turli xil refraktiv indeks (ikki xil reaktiv indeks), bu ikkinchisida ikkitasi taqsimlanadi Yorug'lik dispersiyasining Wavıltıcısıcıcıc nodozni chastotacha (to'lqin uzunlikdagi) yoki yorug'lik chastotasining chastotasi bilan bog'liqlik yoki faza tezligining chastotasi Optik shovqinlar yengil ma'ruza - Postnikov Ekaterina Ivanovna, 5 engil shovqinlar yengil rangli to'lqinlar: ba'zi har qanday sharoitda u o'zini tutadi Umumiy savollar 1. spektral ellipsometriya nima (matematikasiz)? Spektral ellipsometriya o'zgaruvchan va invaziv bo'lmagan optik vositadir 67 BOB. Oldingi boblarda erkin elektron to'lqinlar bilan o'zaro to'lqinlarning o'zaro ta'siri ko'pincha yorug'lik to'lqinlari bilan bog'liq bo'lgan elektronlar bog'liq bo'lgan elektronlardir deb taxmin qilinadi. Qilish: OPR F-QA F-La - PR - formula pR - 1) 1) Elektron konlar maydoni 1) Madritaviy zaryad xususiyatlari (Ro'yxat) Cool qonun (F-LA, FAGN) Variant 1. a) yorqinligi l \u003d 200 CD / m 2 bo'lgan engil uzunlikdagi masofada \u003d 10 sm. , qaysi masofadagi 2 joyda joylashgan Laboratoriya ishi Plaonovning rezonansi bilan optik doimiy ingichka metall plyonkalarni aniqlash Nai Ek "Metall plyuslarning optik xususiyatlari" kompyuter modeli Optika optikasi fizika bo'limi, fizika varaqasi yorug'lik elektromagnit to'lqinlarning (390 Nm l 750 nm) tarqalishi, targ'ib qilish va o'zaro ta'siri bo'lgan fizika va qonunlarni o'rganadigan fizika bo'limi deyiladi. Geometrik 1 Elektromagnit to'lqinning bosimi va boshqalarning barqarorligi mukammal konduktorning yuzasiga bosimni mukammal o'tkazgich yuzasiga, aks ettiruvchi yoki jasadlarni yutish, ularga bosim o'tkazadi. u Lipovskaya m.Yu., Yashin Yu.P-ning diffratsiyasini o'rganish Kirish Yorug'lik o'zini to'lqin kabi yoki korpuskulyatsiyaning nomini kiyadigan zarralar oqimi sifatida namoyon qilishi mumkin. Aralashish I. Yorug'likni tarqalishi. Issiqlik radiatsiyasining ma'ruzasi 7 Postnikov Ekaterina Ivanovna dotsent dotsent dotsent dotsent dotsent Disk Disperatsiyasi dotsent Lince C (SURVICTICTICTICTICTICTIctiv indeks) ga bog'liqligini (SHURFIK INSTITUT 5.10 Ishorilgan yarimo'tkazgich zonasining o'z so'rilishi uskunasi chetida varaqasini aniqlash: monoxromator Um-2, in-2, oltingugurt-kadmiyali fotorejsistik, Optika OptiMika engil hodisalar naqshlari, yorug'likning xususiyati, yorug'lik tabiati va uning modda bilan o'zaro ta'siri o'rganiladigan fizikaning ushbu qismi. Yorug'lik nuri - bu yorug'lik tarqaladigan chiziq. Qonun Scringning jismoniy printsiplari ekraningning sifat jihatidan jismoniy jihatlarini ko'rib chiqadi. Tahlil tekis harakatchan ekranda o'tkaziladi. Shaklda. XX infinsiz kengaytirilgan metall bilan ifodalanadi Frenel Franelning imtihoni aks ettirish va o'tishning kuchaytirilgan natijalarini kuchaytirdi va chegara to'lqinlarining ko'ndalang va aks ettirish qonunlarini hisobga olgan holda chegaradan aks ettirilgan va singan to'lqinlarning konfulalarini toping Safarorlikning ekspertizasi (Stoniyoning qonuni va qonuniy sukutik Qonuni Guegens inshootlarining yordami bilan isbotlanishi mumkin, biz buni kristallarni ko'rib chiqishda buni qilamiz va endi buni boshqacha isbotlaymiz 4. Oldingi qismida rentgen nurlanishining oldingi qismida ko'rib chiqilgan minimal idishni (O) chorshanba kuni rentgen nurlanishiga kiradi. 1 "optika" ni sinovdan o'tkazish uchun savollar 1. Yorug'likning aks ettirish qonunlarini sanab bering. Qanday qilib printsipda tasvirni tekis oynada olish mumkin? 2. Yorug'likning oldini olish qonunlarini sanab bering. 3. Yorug'likning sinishi haqiqatini qanday tushuntirish mumkin? Nazorat ishi MP guruhlarida 0 mp, test savollari va vazifalari mavzular: Elektromagnit indüksiya. O'z-o'zini indüksiya kiritish 3. Magnit maydon energiyasi 4. Elektr tebranishlar o'zgaruvchisi Yarimo'tkazgichlar yarimo'tkazgichlar yarimo'tkazgichli organlar, ularda t \u003d 0 dagi qattiq jismlar butunlay to'ldiriladi va dielektriklar bilan taqqoslanganda, dielektriklar bilan taqqoslanadi va taqiqlangan zonalar kengligi deb taxmin qilinadi Elektromagnit to'lqinlarning qutblanishi. (Maxwell tenglama tizimiga asoslangan 47 va 4 seminar vazifalari tavsifi bo'yicha, u engil to'lqinlar ko'ndalang. Bu degani Laboratoriya ishi engil shovqin. Fresel biiprizizm. Asarning maqsadi - yorug'likning frezi biiprizizm bilan tajriba aralashishini o'rganish, lazer nurini ajratish uchun biidni o'chirish uchun alangalanishning refraktqi burchagini aniqlaydi Polarizatsiya Light Optika Wave Oplins Light Polarce WorpoMen Tashkilsi Rippers E E E E E E E E E E E icce elektr maydonini vektor, engil yorug'lik qutisiga aylantiring Laboratoriya ishlari 9a diffraktsiya hodisalarini optik kvant generatorlarining ishlashining fizik printsiplaridan foydalangan holda o'rganish. Lazer (optik kvant generator) - bu qurilma, "Kristalda zaryadlovchining konsentratsiyasini hisoblash" Biror har qanday qattiq jasadning etakchi qismi, birinchi navbatda, zaryadga toqat qiladigan elektron va teshiklarning kontsentratsiyasi. Zaryadir yuk tashuvchilarning kontsentratsiyasi Laboratoriya ishi Film tolasidagi moddiy yo'qotishlarni 10 ta aniqlash ishning maqsadi - optik doimiy ravishda o'lchanadigan va o'lchangan kino lanchining isyon koeffitsienti hisoblash koeffitsienti hisoblash Brewerning burchakli imtihon va lazer naychalari burchagi, agar a li \u003d a burgich "a" a burchak bo'lsa, a ẗ a Tg a + 3. Engil diffraksiyaning ajralishi - bu o'tkir turlichaliklar bo'lgan vositada yorug'lik targ'ibotida va geometrik optikaning qonunlaridan og'ish bilan bog'liq. Diffraktsiya, Jismoniy materiallar 11 ta elektr o'tkazuvchanligining elektr o'tkazuvchan mexanizmlari 11-ma'ruza. Elektr o'tkazuvchanligi, hajmli va sirt o'tkazuvchanligini o'lchash. Emissiyalar: termoelektron, avtomatik elektron, Vakuum elektron qurilmalari va qurilmalarida elektron chiqindi jismoniy jarayonlar turlari: engil, sovuq va plazma katodlaridagi elektron chiqindilar; Shakllanish (diqqatni) va Laboratoriya ishi 19 ta ichki fotoapef. Fotosuratlarning xususiyatlarini ish maqsadiga o'rganish: Fotosuratlarga qarshilikning kuchlanish, yorug'lik va spektr xususiyatlarini eksperimentik tekshiring. Qo'lyozma huquqlari uchun Netekin Aleksey yahurevich Lazer nurlanishining o'zaro ta'siri Ko'p bosqichli materiallar bilan 01.04.21 - Lazer fizika ilmiy darajasi uchun fizika-matematika fanlari shifokorlari Sankt-Peterburg - 2011 Ish "Sankt-Peterburg davlat politexnika universiteti" oliy o'quv yurtining Federal Davlat byudjet ta'limi institutiga ish olib borildi (FGBOU VPO "SPBGPU") Ilmiy maslahatchi: Rasmiy Vadim Evgenevich Rasmiy raqiblar: Fizanaviy-matematika fanlari doktori, professor Aksenov Evgeniy Timofeevich jismoniy va matematika fanlari doktori, professor Tolmachev Yuriy Aleksandrovich jismoniy va matematika fanlari doktori, professor Fedortsov Aleksandr Borisovich Etakchi tashkilot: "Milnamax" Boltiq davlat texnik universiteti. D.F. Ustinova Himoya "" 2011 yilda ______ dGBOUS VPO "Sankt-Peterburg davlat politexnika universiteti" FGBOY VPO "dissertatsiya kengashi yig'ilishida 195251, Rossiya, Sankt-Peterburg, ul. Politexnika d. 2, k. 2, A.470. Dissertatsiyani fundamental kutubxonada topish mumkin. FGBOUS VPO "Sankt-Peterburg davlat politexnika universiteti" Ilmiy kotib dissertatsiya Kengashi d.T., professor Korotkov A.S. Ishning umumiy tavsifi Dissertatsiya ishi matematik modellashtirish usullari yordamida ko'p bosqichli materiallarda lazer nurlanishining o'zaro ta'siri jarayonlarini tahlil qilishga bag'ishlangan. Mavzuning dolzarbligi. So'nggi yillarda Lazer nurlanishidan foydalanishga asoslangan usullar, xususan, turli xil option tillar, biologiya, biologiya, fanlar, fanlar fizikasi va boshqa sohalar to'g'risidagi fanlar bo'yicha qo'llanmalarni tashxislash uchun keng tarqalgan Zamonaviy fan. Multiller nurlanishining ko'p bosqichli biologik materiallar bilan o'zaro ta'siri alohida qiziqish uyg'otadi. Quvvatning zichligiga qarab, lazer nurlanishining uch turi Biologyatsiya bilan ajralib turadi: fotchemik, nisbatan kichik quvvat zichligi qiymatlari bilan; Termal, energiya zichligi va fotomexanik (nonfanika), juda yuqori energiya zichligi qiymatlari va juda qisqa radiatsion etkazib berish vaqtlari bilan. Radiatsion energiya zichligining ko'payishi bilan qisqa vaqt oralig'ida etkazib beriladi, materialni portlovchi olib tashlash (fotabulyulyatsiya) sodir bo'ladi. Biotissiyalarning ko'p qavatli va ko'p sherigi tarkibi tufayli, radiatsiyaning u bilan o'zaro ta'siri juda murakkab. Masalan, terining tug'yonga ketgan qatlami voqea nurlanishini aks ettiradi, ammo yorug'lik nuri havo chegarasida mikroskopik xeterogiklar tufayli mikroskopik xeterogika tufayli tarqalishga aylantiriladi - tug'yonga ketgan qatlam. Yorug'likning aksariyat qismi turli qatlamli matolar tomonidan teskari tarqalish (tug'yonga ketgan qatlam, epidermis, dermohlar, mikrovatulali tizim) tomonidan shakllantiriladi. Terining engil pigmentlarining so'rilishi bilirubin kontsentratsiyasi, gemoglobin kislorodining va qondagi giyohvand moddalar va qondagi dorilar tarkibining bir qator kasalliklarning tashxisiy usullarining asosidir. Zaser diagnostikasining zamonaviy usullarining samaradorligini oshirish, shuningdek yangi usullarni ishlab chiqish, ko'p bosqichli ommaviy axborot vositalarida, shu jumladan biologik shaxslarda yorug'lik tarqalishining xususiyatlarini batafsil o'rganish. Biroq, hozirgi vaqtda tuzurarli moddalardagi yorug'lik tarqalishini tasvirlash uchun aniq nazariya yo'q, tajriba tadqiqotlari ularning tarkibiy dinamik parametrlarining doimiyligini ta'minlashdagi qiyinchiliklar bilan murakkablashadi. Bu borada lazer nurlanish jarayonlarini kompyuter simulyatsiyasi tobora ko'payib bormoqda. Model ommaviy axborot vositalarida lazer nurini modellashtirish jarayonining xususiyatlarini diqqat bilan ko'rib chiqish, shuningdek, o'lchash tizimining turli parametrlaridan va o'quv qo'llanmalaridan olingan natijalar va bu juda qiyin bo'lgan natijalarning qaramligini tekshirishga imkon beradi tajriba. Bu sizga eng samarali diagnostika o'lchovi bo'yicha tavsiyalar ishlab chiqishga imkon beradi. Olingan natijalar va o'qish ob'ektining to'g'ri diagnostikasini talqin qilish maqsadida eksperimental ma'lumotlarni va kompyuter modellashtirish yoki nazariy hisob-kitoblar natijalarini taqqoslash orqali erishilgan yorug'lik targ'ibotining parametrlarini bilish kerak. Ular ko'rib chiqilayotgan taqdirda qo'llaniladi. Biologik ob'ektlarda nurlanish tarqalishini hisoblashda asosiy muammolardan biri bu usulni tanlashdir. Kompyuter texnikasining jadal rivojlanishi tufayli Monte Carlo Statistik test usuli ko'pincha ishlatiladi. Radiatsiyaning ko'p bosqichli ommaviy axborot vositalarida tarqalish bilan bog'liq bo'lsa, bu usulni o'rganish bo'yicha vositachilikda tasodifiy fotonlarning tasodifiy traektoriyasini hisoblash orqali bir nechta tajriba takrorlanishiga asoslanadi, undan keyin olingan natijalar umumlashtirilishi. Ko'p sonli statistik ma'lumotlarni to'plashda, usul eksperimental natijalarga nisbatan taqqoslashga imkon beradi, shuningdek tajriba natijalarini bashorat qilishga imkon beradi. Bunday modellashtirishning aniqligi mashina vaqti xarajatlari, shuningdek modellashtirilgan ob'ektga mos keladigan modelning yozishmalari bilan belgilanadi. Modellashtirishdagi muhim muammo - bu aniq o'lchanishi mumkin bo'lmagan model parametrlarining qiymatlarini to'g'ri tanlashdir. Shuni ta'kidlash kerakki, ba'zi hollarda, xususan, ko'plab BTYiviy, turli mualliflar tomonidan olingan optik xususiyatlarining qiymatlari o'rtasida jiddiy tafovut mavjud. Yuqoridagilarning barchasi mavzuni muhimligini tasdiqlaydi va ushbu dissertatsiya ishining maqsadini shakllantirishga imkon beradi. Dissertatsiya maqsadi: Multiley biologik muhitda turli intensiyalarning turli intensistlarining o'zaro ta'siri, ushbu jarayonlarning modellarini, yemiriqning umumiy muammosini hal qilish nuqtai nazaridan, yaserning o'zaro ta'sirini hal qilish nuqtai nazaridan Modda bilan va boshqa tomondan radiatsiya va boshqa tomondan ko'p qatlamli biologik materiallarning xususiyatlarini aks ettiradi. Kerakli maqsadga erishish: 1. Biologik muhitni o'rganish va tahlil qilishning nazariy usullarini ishlab chiqish, bu biologik muhitda yorug'lik va modellarni murakkab geometriya bilan o'zaro ta'sirini o'rganish va murakkab geometriyani biologik to'qimalari bilan o'zaro ta'sirini o'rganishning muhimligini anglatadi. 2. Jismoniy tarbiya matematik model OAVda lazer nurlanishining murakkab ichki nomori bilan, bu murakkab shaklning yopiq ichki nomenogini va uning etarlilik darajasini baholash usullarini o'z ichiga olgan o'z ichiga oladi. 3. Sofaviy amaliy vazifalarni hal qilish va unga asoslangan yangi diagnostika usullarini yaratishda ishlab chiqilgan modeldan foydalanish imkoniyatlarini tahlil qilish. Ilmiy yangilik Asarlarda ushbu tezis, muallif birinchi marta: 4. Qattiq biologik to'qimalarning aksariyati ko'p qatlamli biologik materiallarni hisobga olgan holda, sezilarli va nazariy jihatdan asoslanadi. Ushbu modelning qo'llanilishi ko'p bosqichli biologik to'qimalarni lazeratsion ablasiyasi haqidagi mavjud tajriba ma'lumotlarini tavsiflash uchun ko'rsatilgan. Natijalarning ishonchliligi Olingan natijalar va xulosalarning aniqligi, ishlatilgan jismoniy modellarning aniqligi va matematik usullarning tengligi, hisob-kitob va eksperimental ma'lumotlarni takrorlash, shuningdek, boshqa mualliflar tomonidan olingan natijalarga mos kelishi bilan ta'minlanadi. Ilmiy va amaliy ahamiyati Har qanday geometriyaning ko'p qatlamli materiallari bilan lazer nurlanishining o'zaro ta'sirida katta ilmiy ish hal qilindi. Bu sizga keltirilgan barcha natijalarni umumlashtirish va nafaqat dissertatsiyaning natijalarini, balki qo'shimcha natijalarni, balki yanada foydali natijalarga erishish imkonini beradi. Olingan natijalardan biologik to'qimalarni optik tashxislash usullari sifatida ishlatilishi mumkin - masalan, optik muvofiq tomografiya. UB va UV-B diapazonlari bilan nurlanishning (GSSD) davlat xizmati (GSSD) davlat xizmatining (GSSD) davlat xizmati (GSSD) davlat xizmatining metodologiyasi sifatida tasdiqlanganligini (GSSD) amalga oshiradigan nanopculaculalar orqali reaktsiyani hisoblash usuli. Ajoyib amaliy qo'llanma qattiq biologik to'qimalarni lazeratsionığı yasalgan parametrlarini hisoblashda. Ular lazer jarrohligi va stomatologiyasida foydalanish mumkin. Ta'lim sohasida olingan natijalar o'quv jarayonida - talabalarni tayyorlashda, aspirantlarni tayyorlashda, "lazer fizikasi" mutaxassisligi bo'yicha ma'ruzalarda ma'ruzalarda ma'ruzalarda qo'llanilishi mumkin. Qo'llangan asosiy qoidalar 1. Amaliy diagnostika texnikasi, asboblar va qurilmalar va qurilmalar va qurilmalar va asboblar va qurilmalar bilan tizimli dasturiy ta'minotni shakllantirishning kontseptsiyasi va usullari. 2. Monte Carlo va cheklovning uch o'lchovli shakllanishini va cheklanganlarning uch o'lchovli usulidan foydalanib, ko'p tarmoqli vositaning yopiq ichki ifloslantiruvchi vositasi bilan so'rilgan energiya miqdorini zichlikning zichligini taqsimlash modeli - Bo'lim. 3. Ko'plab to'qimalarning uchastkalari bilan o'zaro bog'liqliklarning asosiy mexanizmlari, bu issiqlik jarayonlarining paydo bo'lishi va ko'p bosqichli to'qimalarning issiqlik yuklarini o'rganish uchun ishlab chiqilgan modelning imkoniyatlarini aniqlash va ishlab chiqilgan modelning amal qilish imkoniyatlarini baholash uchun asosiy mexanizmlar ularda qatlamli jarayonlar. 4. Haroratning harorati shuni ko'rsatadiki, Nanopartulyal mansabdorliklarning ultrabinafsha nurlanishining nurlanishiga kiritish bilan bog'liq. 5. Ko'p qavatli biologik materiallarni hisobga olgan holda qattiq biologik to'qimalarning lazerli ablasiyasi modeli. Natijalar va natijalarni tasdiqlash Ta'lim izlanishlarining asosiy natijalari qayd etildi va quyidagi ilmiy anjumanlarda muhokama qilindi: I xalqaro va Rossiya-Rossiyadagi barcha ishtirokchilar bilan bir qator Sharq konferentsiyasi. "Uzoq Sharqda yangi tibbiy texnologiyalar" (Xabarovsk, 1996); "Nafas olish organlarining ekologiya va kasalliklari kasalliklari, yangi texnologiyalarni davolashda ariza" mintaqaviy ilmiy simpoziumi (Birobidjan, 1997); "Uzoq Sharqdagi yangi tibbiy texnologiyalar" (Vladivostok, 1998). "Uzoq Sharqiy mintaqada yangi ilmiy texnologiyalar" (Blagoveshchensk) "Sharqiy mintaqaviy mintaqaviy mintaqaviy konferentsiya; III "Kvant elektronika" ilmiy-texnik konferentsiyasi (Minsk, 2000); "Fizika: Fizika: amaliy va amaliy mashg'ulotlar, ta'lim" III III ilmiy konferentsiyasi (Blagoveshchensk, 2002); Viloyat maktab-simpoziumi "Sug'urta tanasi kimyosi" simpoziumi (Blagoveshchensk, 2003); "Biologiya va tibbiyotda lazerli optik texnologiyalar" xalqaro konferentsiyasi (Minsk, 2004; Opcom va Mikroelektronika (APBOM-MICKOLELEKTROBIKASI (XUBAREK, 2004); "Optika" ning 2005 yildagi IV xalqaro konferentsiyasi "(Sankt-Peterburg, 2005);" Fizika: Fizikaviy va amaliy mashg'ulotlar, ta'lim "(Xabarovsk, 2005); Xalqaro simpozium (Uchinchi Samsonov, 2006). Xalqaro simpozium (Xabarovskiy, 2006). "Fizika, fundamental va amaliy va amaliy mashg'ulotlar, ta'lim" (Blagoveshchensk, 2006) VIK mintaqaviy ilmiy konferentsiyasi; "Ilg'or lazer" (Levi, Finlyandiya) xalqaro konferentsiyasi (Levi, Finlyandiya) xalqaro konferentsiyasi; , 2007 yil); "Lazerlar. Axborot. 2008" (Sankt-Peterburg, 2008) "Telematika 2008" ilmiy-uslubiy konferentsiyasi (Sankt-Peterburg, 2008); Xalqaro Optik kongresssi "Opsctient - Sankt-Peterburg, 2008"; "Tibbiyot, biologiya va geologiyada lazerli axborot texnologiyalari" XVI Xalqaro ilmiy konferentsiyasi (Novorossiysk, 2008); Xalqaro konferentsiya "Lazerlar. O'lchovlar. Ma `lumot. 2009 yil) (Sankt-Peterburg, 2009); "Fizika: Fizikaviy va amaliy mashg'ulotlar, ta'lim" (Blagoveshchensk, 2009) VIII mintaqaviy ilmiy konferentsiyasi; Ilg'or lazer texnologiyalari bo'yicha xalqaro konferentsiya (09) (Antalya, Turkiya, 2009); XX xalqaro simpozium va bioelerjitika bo'yicha (SIBIU, Ruminiya, 2009); Xalqaro konferentsiya "Lazerlar. O'lchovlar. Axborot "(Sankt-Peterburg, 2010); "Hayot haqidagi fanlar bo'yicha lazer arizalar" xalqaro konferentsiyasi (Lals 2010) (Oliu, Finlyandiya, 2010). Tezisda ko'rsatilgan barcha dastlabki natijalar muallif tomonidan shaxs tomonidan yoki uning ilmiy etakchisiga ega. Dissertatsiya tarkibi va ko'lami Tezis tanishtirish, beshta bob va xulosa qilishdan iborat. Yozilgan matnning 262 sahifasi, shu jumladan 105 ta rasm va 214 ta mahsulotni, shu jumladan tezisning mavzusiga muallifning asosiy nashrlariga 35 ta ma'lumot mavjud. Dissertatsiya haqida qisqacha ma'lumot Kirish joyidatezisning mavzusining dolzarbligi asosli, ishning maqsadlari va vazifalari shakllantirilgan, himoya qilish uchun taqdim etilgan asosiy qoidalar keltirilgan, olingan natijalarning ilmiy va ishonchliligi kuzatilmoqda. Multiller nurlari bilan o'zaro ta'sirning asosiy xususiyatlari taqdim etiladi. Birinchi bobdaushbu jarayonlarni tahlil qilish uchun eng maqbul matematik yondashuvni tanlash uchun mavjud bo'lgan nazariyalarning qisqacha sharhi, ushbu jarayonlarni tahlil qilish uchun eng maqbul matematik yondashuvni tanlash uchun. Ko'p bosqichli ommaviy axborot vositalarida radiatsiya targ'ibotining muammolarini hal qilishda ikki asosiy yondashuvni tahlil qilish bo'yicha asosiy e'tiborga olindi. Ulardan birinchisi radiatsiyaning Makswell tenglamalariga va to'lqin tenglamasiga asoslangan modda bilan o'zaro ta'siri nazariyasiga asoslanadi. O'rta varaqalar tarbiyali koeffitsientlar va tortishish koeffitsientlari bilan ajralib turadi, ular fazoviy koordinatalar shaklida ko'rsatilgan. Natijada, bunday statistik qadriyatlar uchun tegishli integratsion yoki differentsial tenglamalar dispersiya va korrelyatsiya funktsiyalari olinadi. Bunday yondashuv, asosan tarqalish va diffraktsiya va aralashuv ta'sirini hisobga olish printsipialida mumkin. Biroq, bunday formulada umumiy qaror hali ham topilmadi, faqat kam uchraydigan ommaviy axborot vositalari (biologik shubha va echimlar, to'g'ridan-to'g'ri soha bilan bog'liq bo'lgan juda tor vazifalar uchun olindi Ajratilgan ob'ektlarni murakkablashtiradigan jarayonlar ommaviy axborot vositalarida yuzaga keladigan jarayonlarni tahlil qiladi. Muqobil yondashuv to'lqin tenglamasidan kelib chiqadigan aniq radiatsiya (TP) uzatilishining (TP) o'tkazilgan (TP) transfer (TP). Ushbu nazariya to'g'ridan-to'g'ri energiyani o'z ichiga olgan zarrachalarga berish bilan ishlaydi. Bu har bir tarqoq zarracha qo'shnilaridan etarli darajada olib tashlanganligini taxmin qiladi, bu izchil dissertatsiyasining ta'siri, I.E. Maydonlar qo'shilganda korrelyatsiya yo'qligi taxmin qilinmoqda, dalalar ham emas, balki intensivliklar mavjud. TP ning asosiy tenglamasi - bu radiatsiyaviy uzatish tenglamaidir: qayerda - energiya yorqinligi fotonlash koeffitsientining tezligi, tarqoq koeffitsient, bu faza tarqalgan funktsiyasi, foton manbai fotonning cheksiz kichik elementidir. Bu gazsimon gazlar va neytronni uzatish nazariyasida ishlatiladigan boltzmann tenglamaga tengdir. TP juda ko'p jismoniy hodisalarni tasvirlaydi va turli xil vazifalarda muvaffaqiyatli qo'llaniladi (Atmosfera va suv osti biologiya, dengiz biologiyasi, gazetalar va fotograflar optikasi va fotograflar optikasi va fotografiya optikasi va fotografiya optikasi va fotografiya optikasi va fotografiya optikasi tarqalishini tahlil qilishda. Tuzatilishi yakunlanadi, deb xulosa qilinganligi xulosaga kelmoqda. Transfer nazariyasi murakkab geometriyaning multi qatlamlarida optik nurlanishni targ'ib qilish bilan bog'liq. Optik diffuzoz tomografiyasi va bio-ob'ektlarning spektroskopiyasi bilan bog'liq muammolarni hal qilish, biologik kirish joyidagi lazer nurlanishining ishonchli qatlamining ishonchli qatlami dozimetrini o'tkazish mumkin. Biroq, bu o'zboshimchalik bilan konfiguratsiya muhiti va har qanday chegara uchun to'g'ridan-to'g'ri va teskari radiatsion uzatish muammolarini hal qilishning yangi usullarini ishlab chiqish va ishlab chiqish talab etiladi. Bunday muammolarni hal qilish uchun Monte Carlo usuli, radiatsiyaviy uzatish tengligini sonining soniyali echimida keng qo'llanilishi ko'rsatilgan. Ichida ikkinchi Tekshiruv-tahliliy tabiat, bu biologik to'qimalar bilan uzaytirilgan nurlanishning asosiy mexanizmlarini ko'rib chiqadi. Biologik to'qimalarning issiqlik effektlari va qatllarini ko'rib chiqishga alohida e'tibor qaratilmoqda. "Issiqlik o'zaro ta'siri" atamasi muhim hissalarning katta guruhi, bu erda muhim parametr haroratning mahalliy o'sishi. Lazer nurlanishining issiqlik ta'siri faqat elektr zichligi 1 mktdan oshiq nurlanish yoki yurak urish davomiyligi uchun 10 funtlik radiatsiya yoki pulse nurlanishining 10 funtligi bo'lsa, amalga oshiriladi. Shuning uchun, kuchli quvvat zuqotlarida joylashgan (odatda 1 soat) bo'lgan modda bilan nurlanish natijasida kelib chiqadigan jarayonlar (odatda 1 soat) va uzoq muddatli ta'sir qilish muddati batafsil tahlil qilinmaydi. Maslahat davomiyligi va to'qima haroratining maksimal qiymatiga qarab, turli xil issiqlik ta'siri, masalan gipertmiya, koagulyatsiya, karbonat, uglerod, uglerod (chandiq) va erishi kabi. Harorat asosiy jismoniy qiymatiyorug'likning barcha issiqlik aralashmalarini mato bilan tavsiflang. Issiqlik javobini, to'qima ichidagi haroratni taqsimlash modeli yaratilishi kerak. Ko'pincha biologik to'qimalarda emas, balki bir nechta issiqlik effektlari (lazer parametrlariga qarab). Qayta tiklanadigan va qaytarib bo'lmaydigan to'qimalarning shikastlanishi. Nazorat qilish vaqtlari bilan xazina nekrozining tanqidiy harorati aniqlanganligi sababli, qayta tiklanadigan ta'sirni qaytarib bo'lmaydigan darajada qaytarilishi mumkin. Shuning uchun bilarmalarga etkazilgan zarar darajasi nurlanish, yorug'likning hajmi va davomiyligi bilan belgilanadi. Mumkin bo'lgan issiqlik jarayonlari anjirda ko'rsatilgan. 1. Har qanday termal effektning mahalliylashtirish va fazoviy uzunligi lazer ta'sirida va undan keyin biotubning haroratiga bog'liq. Anjir. 1. Biologik to'qima ichidagi issiqlik effekti mahalliylashtirish. Ushbu jarayonlardan biri - bu material yuqori intensivlikdagi lazer nurlanishiga (kuch zichligi - 107-108 w / sm2) uchun ma'lum bo'lgan fotababulyatsiya). Ablasiyaning chuqurligi, ya'ni bitta puls uchun materialni olib tashlash chuqurligi ma'lum bir to'yinganlik chegarasiga qadar puls energiyasi bilan belgilanadi. Namuna paytida namunaning geometriyasi lazer nurining fazoviy xususiyatlari bilan belgilanadi. Ajralish nurlanishining intensivligidan, aksariyat guruhlar chiroqni singdirish uchun "Lambert qonunining ishonchliligi taxmin qilinishiga asoslanib" modelni yaratish uchun model yaratish. PhotoBulyatsiya amalga oshiriladi: potalizatsiyaga olib keladigan Iph ekinning nurlanishining intensivligi. Ushbu holat quyidagilardan dalolat beradi: fotabulyatsiya qilish uchun ma'lum miqdordagi energiya vaqt birligi uchun hajm birligida berilishi kerak. Iprofning ostonalari speshishning minimal soni minimal ulanishning minimal soniga qarab aniqlanadi. Ablasi chuqurlik d, i.e. chuqurligi i (z) \u003d iPhe: Ushbu oddiy model fotoalbalning boshida va plazma shakllanishining boshida IP-Tabillatsiya va iPL-ning istisnolarini tavsiflaydi. Multiller nurlanishining mavjud mexanizmlarining mavjud mexanizmlarini tahlil qilish, issiqlik ta'sirini o'rganish va baholash uchun xulosa chiqarishga imkon berdi, bu esa aning shartlarini hisobga olgan holda issiqlikni uzatishning doimiy tengligini hal qilish kerak. muayyan vazifa. Bunday muammolar kabi, ushbu qog'ozda shunday deb hisoblanadi: 4 va 5-boblarda hal qilingan kuchli ko'p qavatli biologik to'qimalarni hisobga olgan holda biotlinlar har xil inologik to'qimalarini hisobga olgan holda. Uchinchi bosh Bu engil navlarning aralashmalarini hisobga olgan holda, antik biometriyaning optikal nurlanishini targ'ib qilish muammosini hal qilishda olib borishga bag'ishlangan, bu engil energiya energiyasining zichligi pasayishini hisoblash va tahlil qilish uchun mo'ljallangan. uning turli qatlamlarida. Ushbu muammo doirasida ko'p bosqichli biologik muhitni tashxislash uchun uzoq optik optik vositalarni ishlab chiqishga alohida e'tibor qaratilmoqda. Biroq, eng taniqli usullar, shuningdek, o'qilayotgan ob'ektlarning optik va geometrik parametrlari, birinchi navbatda mahalliy noudoglarning o'zgarishini hisobga olmaydi. Bunday ob'ektlarni vizualizatsiya qilish nuqtai nazaridan, radiatsiyaning to'lqinli paketlari oqimida radiatsiya tarqalishi asosida Monte-Karlo statistik usulidan foydalanish, ularning har biri shakllantiriladi ma'lum bir energiya va tarqatish yo'nalishi bilan ma'lum bir "xilma-xil" fotonslarning kombinatsiyasi. Bu shuni anglatadiki, model paketi faza va polarizatsiya sifatida bunday xususiyatlarni namoyish etmaydi va shunga o'xshash energiya zarralarini shakllantirishga qodir bo'lgan kvapararpal. Biotubor ichidagi intensivlik taqsimlash a, tarqoq koeffitsienti s, kengaytirish koeffitsienti s, anisotrop koeffitsienti g, va lazer nurining o'lchami. Bu lazer terapiyasi bilan miqdoriy moddalarni miqdoriy dozimetriyada sezilarli darajada qiyinchiliklarga olib keladi. Biotubor ichidagi yorug'likning murakkab tuzilishi bilan bir o'lchovli nazariya doirasida, masalan, lazer nurining o'lchamlari bundan katta bo'lganida amalda bo'lgan bir o'lchovli nazariya doirasida amalga oshirilishi mumkin bo'lgan bir o'lchovli nazariya doirasida amalga oshiriladi. Ko'p turdagi fototerapiya uchun amalga oshiriladigan to'qima ichiga engil kirish. Multaza biotissiyasining tipik misollari charm, qovuq devorlar, bachadon, qon tomirlari. Monte Carlo usulidan foydalanish o'rta to'qima ichida bir hil bo'lib, bir hil bo'lib, bir hil bo'lgan deb taxmin qilinadigan me'roskopik optik xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Modellashtirish alohida hujayra ichidagi radiatsiya energiyasining tarqalishi tafsilotlarini hisobga olmaydi. Ma'lum bir optik xususiyatlarga ega biologik to'qimaning bir necha qatlamini, bir xil optik to'qima bilan bir nechta biologik to'qima qatlamlarini, kayinning chegaralaridagi yorug'lik aks ettirishga imkon beradi. Yuqori aniqlik va ko'p qirrali, Monte Carlo usulining asosiy noqulayligi - bu yuqori mashina vaqti xarajatlari. Garchi apparat va kompyuterlashtirish texnologiyasini ishlab chiqishda vaqt omilini rivojlantirish, lazer diagnostika va terapiyasining yangi vositalarining rivojlanishi Monte Carlo usulining samarali, nisbatan sodda va ishonchli ishonchli algoritmlarini yaratishni talab qiladi. Masalan, yangi kondensatsiyalangan Monte Carlo Usulining o'ziga xos albto qiymatini modellashtirish asosida Albedo har qanday modeli uchun echim olish imkonini beradi, bu esa hisob-kitoblarni sezilarli darajada tezlashtiradi. Monte Carlo usulining aniqligini va diffuziya nazariyasining tezligini birlashtirgan o'ta iqtisodiy gibrid modellar ham ishlab chiqilgan. Nazariy modellashtirish sizga real vaqt rejimida turli xil dastlabki sharoitlar to'plamini tekshirish va eksperimental natijalarni tekshirishga imkon beradi. Bu ishni sezilarli darajada oshiradi va rejalashtirayotgan vaqt xarajatlarini kamaytiradi, olingan natijalarni tayyorlaydi va olingan natijalar tahlil qiladi. Biroq, ushbu sohadagi eng zamonaviy tadqiqotlar bir nechta tarqoq muhitning bir o'lchovli yoki ikki o'lchovli muhitiga asoslangan bo'lib, ular olingan natijalar bo'yicha jiddiy cheklovlarni keltirib chiqaradi. Ushbu hujjatda, teskari to'qimalarning uch o'lchovli nurlanish jarayonini aks ettiruvchi matematik model qurilmoqda. Model vositasi hajmi uch o'lchovli makonning yo'naltirilgan (indekslangan) hajmli elementlar to'plamidir deb taxmin qilinadi. Model paketini tanlash imkoniyati mavjud bo'lgan hodisani tanlash yoki boshlang'ich hajmli yoki uning yuzasi bilan, agar ikkinchisi har xil optik xususiyatlar bo'lgan qatlamlar orasidagi chegara bo'lsa, hisoblanadi. Model radiatsion uzatish tenglamaiga asoslangan. O'zboshimchalik bilan shaklning to'liq bo'lmagan muromologik vositasi bo'lgan ko'p qavatli biologik muhit hisobga olinadi, unda foton oqimi yo'naltirilgan. Simulyatsiya qilingan vosita quyidagi parametrlar bilan belgilanadi: qalin, tarqoq va so'rilish koeffitsientlari, tarqoq burchakning o'rta kosinasi, nisbiy burchakli o'rta kosine, nisbiy tortish indeksi. O'rta tasodifiy tarqoq tarqalishning kombinatsiyasi bo'lib tuyuladi va markazlarni fotonlarni o'zlashtirish (2-rasm). Voqea nuri nuri (nurlanish manbai) koordinatlarga (0, 0, 0, 0,) bir milliongacha metrdan iborat metrdan iborat paketlardan iborat. Paketdagi fotonslar soni voqea nurining energiyasini belgilaydi. Barcha hisob-kitoblar uch o'lchovli Carteziy koordinatalar tizimida amalga oshiriladi. Tariqib, tarqalish va singdirish vositalarining zarralari sharsimon nosimmetrik bo'lganiga ishoniladi. Ushbu taxminlar odatda bunday holatlarda qo'llaniladi va kuchli tarqalib ketgan vositada o'tish jarayonida foton turli burchaklarda zarrachalar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shuning uchun, tarqoq ko'rsatilgan ko'rsatkichi qo'llanilishi mumkin. Ushbu modeldan foydalanish va eksperimental natijalar bilan raqamli hisoblashlarni taqqoslash shuni ko'rsatdiki, bu taxminlar eng muhim biologik to'qimalarning xususiyatlarini qoniqarli tasvirlaydi. Ikkita subdoinning bo'limi chegarasi chegarasida, fransfer huquqi bilan chegaradosh. Shaklda. 2 O'rtadagi foton harakati traektoriyasining misolini ko'rsatadi. O'zaro ta'sirdan oldin fotonning erkin masofasi ehtimolligining zichligi -
- Bugra-Lambert-BERA qonunidan quyidagicha belgilanadi: a chilayotgan koeffitsient, s tarqoq koeffitsient, va t \u003d a + s ga teng to'liq konfentsiya koeffitsienti. Foton burchakni buzganda, u bir martalik taqsimlash yo'nalishini, uning qiymati oraliq ichidagi azimutal burchakka yo'nalishni belgilaydi, deb taxmin qilinadi. Asimmetrik tarqoqlik hisoblanmaydi. Siqish uchun hisobni hisobga olish uchun usulda yashirin fotonni tortib olish deb nomlanadi. Modellashtirishda, har bir fotonning harakati alohida hisoblanadi, ammo foton paketi. Foton paketi (kelajakda soddaligi, paket uchun) shunga o'xshash traektoriyani taqsimlashni taqlid qiladi, natijada paketdan fotonlarning faqat qismi so'riladi va qolgan qismi harakatni davom ettiradi. Anjir. 2 - o'rtadagi foton harakati traektoriyasining misoli. Biologikinklarda lazer nurlanishining targ'ibotini targ'ib qilishni tasvirlashda, bu juda murakkab, ko'p qatlamli, ko'p qavatli, ko'p qavatli, ko'p qatlamli, ko'p qatlamli, o'lchamdagi radiotsiyaning bir burchakli taqsimlanishi bo'lishi mumkin bo'lgan haqiqiy geometriyani hisobga olish kerak , Monte Karlo usuli bugungi kunda siz ushbu vazifaning yuqoridagi barcha xususiyatlarini hisobga olish imkonini beradigan modelni amalga oshirish uchun ishlatilgan Biologik muhitning optik parametrlari fazoviy koordinatalardan murakkab funktsiyalardir. Biroq, ushbu vositani etarlicha kichik subdownsga bo'linishi mumkin, ular ichida o'rtadagi o'rta xususiyatlarga taxminan, nisbatan oddiy funktsiyalar, masalan, doimiy, chiziqli va kvadratik funktsiyalar. Monte Carlo usulini modellashtirish uchun uch o'lchovli makon Bunday qism qanday amalga oshirilganligi juda muhim omil. Murakkab muhitlarni tavsiflash uchun chekit-element usuli taqdim etilgani ko'rsatilgan. O'rta geometriya elementar hujayralarga, raqamli echimning o'zgaruvchanligini aniqlaydigan asosiy omillarni aniqlaydigan asosiy omillardan biri hisoblanadi. muammodan Hisob-kitoblar uchun bo'lim elementlarining shakli qanchalik oson bo'lsa, hisob-kitoblar uchun kamroq hisoblash resurslari talab qilinadi. Yillar yuqori sifatli deb hisoblanadi, bu erda har bir element to'g'ri yoki to'g'ri Tetraedra to'g'ri. Simulyatsiya qilingan o'rtachaning bunday yaqinlashishidan foydalanish elementlar orasidagi o'tish vazifasini sezilarli darajada soddalashtiradi (elementdan tashqarida chiqish) va panjara elementi ichidagi fotonni topish. Agar degeneratsiya elementlariga yaqin yoki yaqin bo'lsa, panjara yomon deb hisoblanadi. Hisoblangan qism bilan hisoblangan mintaqaning dastlabki geometriyasi o'zboshimchalik bilan bo'lishi mumkin va simulyatsiyalangan o'rtada ichki yopiq nolomoogrammalar mavjud. Modelning sinovi bir necha qatlamdan (shoxli qatlam, epidermis va dermisdan iborat) ikkita ellipsoidal yuzalari bilan chegaralangan murakkab nohuklik bilan yopiq moddalar (teri) bilan o'tkazildi; Bundan tashqari, havo modelini modellashtirish (3. 3-rasm). Buz-markaz "Okzis" ning koordinatalari boshlanishiga nisbatan o'zgartirilgan va perpendikulyar ravishda yuqoriga qarab yo'naltirilgan, uning radiusi 0,001 sm. Monte Karlo tomonidan ishlab chiqilgan algoritmning soddalashtirilgan sxemasi4-rasmda keltirilgan. Foton bitta og'irlik bilan ishga tushiriladi. Shaxsiy o'zaro ta'sirning birinchi pallasi topilmasligingiz uchun foton hajmi aniqlanadi va foton ko'chiriladi. Agar foton matodan chiqib ketgan bo'lsa, unda ichki aks ettirish imkoniyati tekshiriladi. Agar foton ichki ko'rinib turgan bo'lsa, uning holati mos ravishda o'zgartirilsa va dastur davom etmoqda, aks holda foton olib tashlanadi va aks ettirish summasi (yoki o'tkazuvchanlik) qayd etiladi. Har qadam bilan fotonning og'irligi pasayadi. Yo'qotilgan vazn mahalliy joylashtirilgan massivning holatiga qarab, massivdagi massivning holatiga qo'shilgan, bu foton energiyasi to'qima energiyasini so'radi. Qolgan fotonning vazni statistik tarzda hisoblangan, yangi yo'nalish tanlangan va yangi qadam hisoblanadi. Anjir. 3. Hisob-kitob muhitining geometriyasi. Anjir. 4. Monte Karlo tomonidan algoritmni modellashtirish. Yorug'likning burchakning burilishlari hisobga olindi. Adabiyotdan ma'lum bo'lgan har bir qatlamning optik parametrlariga ko'ra, o'rtada so'rilishi va anisotropa parametrini (tarqoq burchakning o'rta kosinasi) ga muvofiq, tarmoq ichidagi so'rilgan energiya zichligi miqdorida hisoblab chiqilgan. Shu bilan birga, havo chegarasida imporatsiya indeksining sakrashi epidermis (n \u003d 1,5). Qolgan yarmining sinishi indeksi 1,4, anisotrop parametri 0,9 dan katta, i.e. Fotonlarni modellashtirishning har bir bosqichida fotonlar past burchak ostida tarqalgan, so'ng biotankanning chegaralari bo'yicha freetfektsiyalar hisobga olinmadi. Suvlangan energiyani zichligi taqsimlanishini hisoblash bizning taniqli optik parametrlarga ko'ra, ommaviy axborot vositalarida turli xil ommaviy axborot vositalarida turli xil spektrlashning diagnostika xaritasini qurishga imkon beradi. Misol sifatida 400 va 800 NM tanlangan. O'rta, Xoz Bo'limining samolyotida radiatsiyaning targ'ibotini grafik ifodalash uchun tanlangan. Shaklda. Ushbu samolyotlarda so'riladigan energiya zichligi 400 nm ni ko'rsatadi. Anjir. 5. Xzs Xotin-chi uchastkasida 400 nm suv uzunligi uchun chaynalgan energiyani taqsimlash. Infraqizil nurlanish uchun (to'lqin uzunligi 800 nm), teri so'rg'ich koeffitsientidan sezilarli darajada kamroq, va vosita kuchli siljitadi va vosita birinchi vazifa bilan solishtirganda, radiatsiyaning chuqurligi kattaroq bo'lishi kerak. Shuning uchun, taxminan 0,5 mm qalinlikdagi qatlamga bu hududga qo'shildi. Shaklda. 6 Samolyotda 800 nm suv uzunligi uchun so'rilgan energiya zichligi zichligi ko'rsatilgan. Ikkala vazifa ham, lazer nurlari bir xil kuch va energiyaga ega. To'lqin uzunligi 400 nm bo'lgan radiatsiya uchun, ko'p energiya kam hajmda beriladi. Shuning uchun so'rilgan energiya zichligi 800 nm to'lqin uzunligi holatidan ancha katta. 6-rasm. 800 nm suv uzunligi uchun Xzs xoch qismida so'riladigan energiya zichligini taqsimlash. Modelning taniqli mavjud modellaridan bo'lgan asosiy farq (S.R., tuchin, tuchin, tuchin, tuchin, tuchin, prahl,, prahl,, prahl s)) o'rtadagi muhitning geometriyasining mustaqilligi mustaqilligi. Bir qator vositalardan foydalanib, siz turli xil shakllar va o'lchamlarning turli xil tarkibiy qismlaridan iborat hisoblangan joylarni yaratishingiz mumkin. Bu ushbu modelni aniq, samolyot parallel va qattiq hisoblangan hisob-kitoblardan foydalanib, ancha ajratib turadi. Hisob-kitoblarga ko'ra, nanopartikular kabi o'rtacha va turli xil qo'shimchalarning istalgan parametrlaridan foydalanish mumkin. Shunday qilib, taklif qilingan model ko'p qatlamli materiallarda lazer nurlanishining ayrim energiyasining zichligini taqsimlashning zichligini taqsimlash, nurlanish paytida yuzaga keladigan issiqlik maydonlarini tahlil qilishda ishlatilishi mumkin. Ichida to'rtinchi Radomning qo'polliklarini kiritish bilan ko'p bosqichli vosita (teri) misolining bobida, UB nurlari ta'siri ostida sirt haroratining dinamikasi paydo bo'ladi. Teri qatlamlari har xil optik xususiyatlarga ega ekanligi ma'lum: tarqoq va singdirish koeffitsientlar, repily koeffitsientlar () va radiatsion tarqoq koeffitsientlar () va radiatsion tarqoq koeffitsientlar va radiatsion tarqoq koeffitsientlar va radiatsiyaviy tarqoq omillari, uni optik nurlanish jarayonini modellashtirishda hisobga olingan. Ishlab chiqilgan modeldan foydalanilgan shaklda tasvirlangan yorug'lik energiyasining TiO2 Nanoparkal alternatilayotgan charm zonasi zichligi o'rnatildi. Hisob-kitoblar uchun tajriba natijalari adabiyotlarda, teridagi zarralarni mahalliylashtirish uchun ishlatilgan. Ushbu tajribalar natijalariga ko'ra, ko'plab sharsimon nanoparkallar terining yuzasidan 0-3 mkm chuqurlikda mahalliylashtirilgan. Ko'rib chiqish uchun 310 va 400 nm tanlangan. Buzilishning 400 nm-chegarasida joylashgan va spektrning ko'rinadigan qismi chegarasida joylashgan, Tio2 zarralari kabi nurlanish uchun amaliy bo'lmagan (faqat tarqalish). 310 NM 310 NM - spektrning umumiy qismida markaziy liniya. Bu terining sezgirligi, terining sezgi oqqisligi uchun javobgardir, bu esa DNKning hujayralarga zarar etkazadi; TiO2 zarralari bilan radiatsiyaning o'zaro ta'siri uchun dominant mexanizm hisoblanadi. Hozirgi ishda namuna shox qatlamining (matritsa) va uning tarkibidagi Tio2 zarralari hisoblanadi. Buning sababi shundaki, qatlam hujayralari qalinligi 0,5 mkm va diametri 30 - 40 mikronni, shuning uchun tio2 zarralari o'lchamidan ancha yuqori (diametri 25 - 200 nm). Ushbu zarralar nanometr kattaligi sohalariga taxmin qilinadi. Bunday zarralarga nurlanish faz funktsiyasi tomonidan tavsiflanadi. Modellashtirish uchun charm bir parcha 1 sm2 maydon bilan tanlandi. Hodisa nurlari 100 MVt edi. Terining simulyatsiya qilingan maydonining qalinligi taxminan 600 mkm bo'lib, u sizga UB nurlanishining terining yaqin yuzasi qatlamlari bilan o'zaro ta'sirini taqdim etishga imkon beradi. Modellashtirishda, quyosh nurlanishiga mos keladigan fotonlarning birlashtirilgan nurlaridan foydalaniladi, namuna yuzasi cheksiz hisoblanadi; Integral (shox qatlami sohasida) - ro'yxatdan o'tgan nurlanish xususiyatlari. Birinchi bosqichda o'rtada fotonslarning tarqalishi, ularning so'rilishi va tarqalishi modellashtirilgan. Modellashtirish issiqlik manbalari (Q) funktsiyasi bilan tavsiflangan foton paketlari boshlanishi va individual fotonlarni ro'yxatdan o'tkazing va ro'yxatdan o'ting va reestrini ro'yxatdan o'tkazadi. Natijada o'rta va so'rilgan quvvatning yoritishni yoritadigan parametrlari to'g'risidagi ma'lumotlar olinadi. Termal dalalarning sirtidagi va simulyatsiya qilingan tuzilish chuqurligining chuqur tarqalishi statsionar issiqlik uzatilishining differentsial tenglamasini hal qilish sifatida belgilanadi: issiqlik o'tkazuvchanligi koeffitsienti, T-harorati, issiqlik manbasi, o'ziga xos issiqlik sig'imi, tibbiy, r, z, silindrsimon koordinata. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu muammoda issiqlik manbai issiqlik va ommaviy uzatish vazifalarida, odatdagidek, issiqlik va ommaviy uzatilish vazifalarida ishlab chiqarilmaydi va o'rtadagi o'rta hajmda tarqatiladi. (5) tenglamani (5) echish uchun, birinchi tartibning uchburchak yakuniy elementlaridan foydalanib, cheklangan element texnikasi qo'llanildi. Birinchi tartibning eng ko'p sonli cheksiz elementlarining etarlicha ko'p sonli miqdorlari, garchi hisob-kitoblarning aniqligi va tezligini ma'lum darajada pasayishiga olib keladi, ammo shunga o'xshash kamchiliklar so'rilgan energiyani eng aniq taqsimlashga imkon beradi: oldingi vazifada hisoblangan muhitda zichlik; Juda tez va qulay tarzda, siz belgilangan panjarani vazifa talablariga binoan qalinlashtirasiz va belgilangan panjarani o'zgartirishingiz mumkin, shuningdek kerak bo'lsa, ushbu elementlar yuqori tartib elementlariga aylantiriladi. Vaqt vazifasini hal qilish uchun quyidagi chegara va dastlabki sharoitlar bilan yashirin CRANK-NIMONSON SHEME-ni hal qilish. Atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi bo'lgan sirtda 3-naslning chegara holati keltirilgan: u erda K va - issiqlikni uzatish parametrlari; Matn - atrof-muhit harorati. Ushbu holat shoxli qatlamning yuzasida issiqlik oqimini hisobga oladi (yuzaki issiqlik oqimi). Pastki chegarada Z1 chuqurligida, shaklning chegarasi: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, sog'lom odam uchun taxminan 450 mkm dan boshlab harorat barqarorlashadi. Bundan tashqari, modellashtirish kichik kapillyar kemalarda qon oqimi tufayli issiq oqimini hisobga oladi. Viloyatning chegaralarida nol drenajlar mavjud: Haroratni bartaraf etish uchun quyidagi shartlar qo'llaniladi: 7-rasmda turli xil kontsentratsiyalar, turli xil konsentratsiyalar shaklida bo'lgan korporativ qatlamda so'riladigan energiya zichligi zichligi dumbeti ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, uch qatlamga (dahshatida to'liq so'riladigan 310 nm miqdorida UB rangi nurlanish yo'q. Anjir. 7. Shoxning zichligini buzadigan zarrachalarni shikastlagichlarsiz va 62 nm o'lchamdagi Tio2 Nanopartalni ishlating, \u003d 310 nm. Nanopartikula o'z ichiga olgan yaqin yuzaning qalinligi 1 mkm. Shox qatlamining qalinligi 20 mikron. Tio2 Titanium Dioksid nanopartikula shoxli qatlamda joylashgan. O'rnatilgan zarralarning tarqalish koeffitsienti yuqori qiymatlari shoxli energiya zichligining zichligining zichligining zichligining zichligi keskin pasayishiga olib keladi. Shox qatlamining so'rilishi va tarqalishi koeffitsientlari va 400 nm to'lqin uzunligidagi Nanoparkal moddalarining materiallari to'lqin uzunligidan ancha kam. Shu sababli, zarrachalar bilan, zarrachalar va zarralarsiz so'rilgan energiya zichligi ancha past (8-rasm). Anjir. 8. Shoxning ustiga va epidermisda churralar qismida so'riladigan energiya va Teri2 Nanopartuladagilarni 122 nm, \u003d 400 nm dan ajratish. Nanopartikula o'z ichiga olgan yaqin yuzaning qalinligi 1 mkm. Shox qatlamining qalinligi 20 mikron. Shaklda. Shox qatlamida terining yuzasida haroratning yuzasida haroratning o'zgarishi dinamikasi va 1% va 5% Shang qatlamidagi 1% va 5% ni ko'rsatadi. Bunday holda, chegaradagi va harorat oqimida qon oqimi tufayli, to'qima ichidagi energiya zaxirasini ta'minlash va harorat qiymatidagi qon oqimi tufayli 500 mikrog'ida 37 ° C. Ko'rinib turibdiki, ular allaqachon radiatsiyaning teriga ta'sirining 10 sonidan, shox qatlamidagi nanopclülülünü, va ularsiz Nanoparlutium dioksididan foydalanish (9-rasm). Anjir. 9. Terining yuzasida harorat dinamikasi, shox qatlamida 62 nm o'lchamdagi 62 nm o'lchamdagi TiO2 NANOLAPARTULULULULULULLES-dan foydalanib, \u003d 310 nm. Nanopartikula o'z ichiga olgan yaqin yuzaning qalinligi 1 mkm. Terining ichida energiya oqimi mavjud. Simulyatsiya natijalari shuni ko'rsatdiki, terining yuqori qatlamlarida ekilgan energiyaning yuqori qatlamlarida yuqori qatlamlarga olib keladi. Shunday qilib, TiO2ning 5% nopokliklaridan foydalanganda, shox qatnovidagi nanopartik moddalardan foydalanganda, terining sirtida so'riladigan energiya zichligining qiymati 1000 J / sm3 da 310 nm. Biroq, "issiq" qatlamning qalinligi atigi 1 mkm; Garchi bu qavatda issiqlik ta'kidlangan bo'lsa-da, u tezda o'rta bo'limlarga tezda uzatiladi va natijada olingan harorat pasayadi. Terining sirtli qatlami, uning yuzi yo'q, to'qima chuqurligidan issiqlik tufayli, ko'p energiya miqdori yuqori bo'lgan va qaerda so'rilgan energiya miqdori yuqori bo'lganligi sababli hosil bo'ladi. Shunga o'xshash ta'sir, ammo radiatsiya to'lqin uzunligida sezilarli darajada kamroq kuzatiladi \u003d 400 nm, optik diapazonga yaqin (10-rasm). Anjir. 10. Terining yuzasi dinimikaning shoxlari bo'lmaganda va kornare qavatida 122 nm o'lchamdagi Tio2 NANOLOLULLULULLULULULLULLES-dan foydalanib, \u003d 400 nm. Nanopartikula o'z ichiga olgan yaqin yuzaning qalinligi 1 mkm. Terining ichida energiya oqimi mavjud. Ishlab chiqilgan model terining sirt qatlamining harorat maydoniga er yuzasi termal drenajining ta'sirini tahlil qilishga imkon berdi. Terining yuzasida oqimni yoqmasdan ko'rsatilmagan, asosan, sirt qatlamida so'riladigan harorat hosil bo'ladi. Kuchli sirt oqimi yoqilganda, to'qima yuzasidagi harorat asosiy qatlamlardan keladigan issiqlikni hosil qiladi; Shu bilan birga, maksimal harorat kamayadi. Olingan natijalar xatosi butun hududda so'rilgan energiya va haroratning zichligi va harorati zichligi va bir foizdan kam bo'lgan. UB UV ekspozitsioneriga terining issiqlik reaktsiyasini modellashtirishning olingan natijasi teri sirtining fazilatgichining fazilatlari ishlab chiqarishda nanopartikal reaktsiyani ishlab chiqish samaradorligini ko'rsatdi. Hisoblashning rivojlangan modeli IR lazer Tedizatorning harorat ta'sirini (\u003d 1064 nm) qizil qon hujayradagi harorati - qizil qon hujayralarida o'rganish uchun ishlatiladi. Keral o'qish uchun, hujayra suvda o'lchanadi va bu gemoglobindan 7 mkm bilan 7 mkm bo'lgan bir hil sohadir. Hujayra membranasi juda kichik qalinligi tufayli modellashtirishda hisobga olinmadi, taxminan 10 nm. 1 mkm diametri 1 mkm bilan bir lazer to'plamiga 100 MVt quvvat bilan ishlaydi. Olingan natijalar taniqli eksperimental ma'lumotlarga mos keladi. Beshinchi Bo'limda aniq muammolarni hal qilish, xususan, dentinning qattiq to'qimalarida, xususan, dentinning qattiq to'qimalarida, atrofdagi dentinni olish va ushbu muhitda og'ir haroratni olishning intensivligini aniqlash. Ko'p o'lchovli matematik modelni amalga oshirish uchun cheklangan element metodologiyasi tanlandi. Dentinning asosiy tish to'qimasi o'rganilayotgan material sifatida tanlanadi. Uning tarkibi va kuchida dentin suyak to'qimalariga yaqin. Noorganikning 72 foizini, 28% organik moddalar va suvni o'z ichiga oladi. Taqdim etilgan qatlamlarning aniq fizik xususiyatlari hali aniqlanmaganligi sababli, keyin oddiylik uchun ikki qavatli model hisoblanmoqda. Har bir qatlam doimiy optik-fizik xususiyatlar bilan aniqlanadi. Minimal jarohatlarni qo'llash uchun eng kichik kirish chuqurligi bilan lazer nurlanishidan foydalanish kerak. Tajriba shuni ko'rsatadiki, ushbu muammo infraqizil diapazon nuri bilan lazerlardan foydalanganda hal qilinadi. Biz quyidagi taxminlardan o'tamiz: - tishning turli qismlari uchun (emal, dentin, pulpa) har xil qismlar uchun termomoxizik xususiyatlar doimiydir va haroratga bog'liq emas; - Optik xususiyatlarini tasvirlashda biz tishning har bir qismi lazer nurlanishining intensivligidan qat'i nazar, tishni optik doimiy qiymatlari (so'rilish koeffitsienti) bilan tavsiflaymiz. Stomater nurlanishini tarqalib ketgan yorug'lik maydonini hisoblash (mikrotizimlar, Odontoblastlar va boshqalar) va vayronagarchilik jarayonini modellashtirish jarayonida kompleks ko'p yillik vazifa hisoblanadi. Bugungi kunga qadar bunday hisob-kitob qattiq to'qimalarning optik konditantlari va issiqliklarni yo'q qilish jarayonini modellashtirishda ishonchli ma'lumotlar yo'qligi sababli, u hisobga olinmaydi Shuning uchun, biologik kirishning yorug'lik qonuni bilan zaiflashadi, deb taxmin qilinadi, bu esa tarqoq, singdirish, to'lqinlov effektlari va boshqalar doimiy emas. 2 va 4-boblarda tasvirlangan algoritmlardan foydalanish, haroratni taqsimlash olindi. Keyin masofaviy modda miqdori aniqlandi. Arreniy qonuniga ko'ra: chastota omili bu erda EA - faollashtirish energiyasi; R - universal gaz doimiydir. Qiymat 0 dan 1. gacha o'zgaradi jismoniy ma'no - vaqt davomida (x, y, z) moddaning yo'q qilinishi (T-T0). Tajriba shuni ko'rsatadiki, moddani masofadan ko'rish mumkin. Shaklda. 11-rasmda o'rtacha er yuzidagi haroratni taqsimlashni ko'rsatadi. 12 - mintaqaning markaziy kesishmasida haroratni taqsimlash. Lazer nurlanishining intensivligi 5 kvam-2. Anjir. 11. T \u003d 70 ms davrida haroratni taqsimlash. Olingan natijalar taniqli tajriba ma'lumotlari bilan yaxshi bog'liqdir. Shuni ko'rish mumkinki, haroratning o'sishi mahalliylashtirilgan emas: o'rtada haroratning etarlicha kuchli o'sishi kuzatiladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, lazerli ablasion jarayoni 320 ° C haroratni boshdan boshlanadi, shuning uchun yuzada doimiy harorat saqlanadi. Shaklda. 13 yuzdagi nuqtada harorat evolyutsiyasini ko'rsatadi. Anjir. 12. Haroratni markaziy qismda taqsimlash Anjir. 13. Vaqtincha haroratning yuzasidan evolyutsiyasi Masofadan o'lchash vositasi hajmida olingan natijalar anjirda keltirilgan. o'n to'rt. Anjir. 14. Masofaviy modda miqdorining vaqti-vaqti bilan bog'liqligi. Hibsdaerishilgan asosiy natijalar. Ishning asosiy natijasi har qanday geometriyaning multi qatlamli biologik materiallari bilan o'zaro ta'sirning yangi fizik-matematik modelini yaratish, bu turli xil tarkibiy qismlardan iborat turli xil tarkibiy qismlardan iborat bo'lgan hisoblangan hududlarni yaratish uchun bir qator vositalardan foydalanishga imkon beradi shakllar va o'lchamlar. Bu ushbu modelni aniq, samolyot parallel va qattiq hisoblangan hisob-kitoblardan foydalanib, ancha ajratib turadi. Hisob-kitoblarga ko'ra, nanopartikular kabi o'rtacha va turli xil qo'shimchalarning istalgan parametrlaridan foydalanish mumkin. Quyida quyidagi fundamental nazariy natijalar olish kerak edi: Media nurlanishini o'z ichiga olgan lazer nurlanishining jismoniy va matematik modeli, bu murakkab shaklning yopiq ichki novatli moddalarini o'z ichiga oladi. Ushbu modelga asoslanib, uzoq muddatli ommaviy axborot vositalarida keng qamrovli vositalar uchun chaynalgan energiyani taqsimlashni hisoblash algoritmi ishlab chiqariladi, u murakkab ichki novatli moddalarning yopiq ichki novakyatsiyasini kiritish bilan ko'payadi , Monte Carlo va cheklangan element bo'limining uch o'lchovli usulidan foydalanib. Ishda ishlatiladigan algoritm o'zboshimchalik bilan yopiq geometriyaning biologik to'qimalarining tarkibiy o'zgarishlarini tashxislashtirishga, shuningdek, lazer terapiyasi paytida harorat maydonlarini va tanazzul maydonining chegaralarini hisoblash uchun qo'llanilishi mumkin. Ko'p bosqichli biologik to'qimalarga nisbatan turli intensiyalarning yuqori darajadagi intensistsiyasining o'zaro hamkorligini rivojlantirish uchun asosiy mexanizmlar ko'rib chiqilib, tahlil qilinadi. Buning asosida, yuzaga kelish shartlarining nazariy tahlili va issiqlik jarayonlari oqimi o'tkazildi. Mulkagich to'qimalarining issiqlik yuklarini o'rganish uchun ishlab chiqilgan modelning iltimosiga binoan, ularda fotosurat va plazma-yasalgan ablauratsiya qilingan ablauratsiya jarayonlariga xos bo'lgan. Multibayerning harorat reaktsiyasini aniqlash modeli Nanopartikal moddalarni UB nurlanish bilan nurlantirishga kiritish bilan taklif etiladi. Shishar energiya va harorat maydonlarining zichligi evolyutsiyasi voqea radiatsiyasi, kontsentratsiyasi va teriga kiritilgan sinovlarni tekshirish va testlarni buzishning to'lqin uzunligiga qarab tahlil qilinadi. Issiqlik maydonlari lazer ta'siridan kelib chiqadigan qattiq biologik to'qimalar va lazer nurlanishining intensivligi ushbu muhitlarda ablatatsiya jarayonini amalga oshirish uchun zarur bo'lgan tanqidiy haroratda aniqlandi. Taqdirlangan adabiyotlar Asosiy nashrlarning ro'yxati 49.krasnikov I., Seeikin A., Bernxardt I. Lazerning engil proropagining simulyatsiyasi infraqizmed Lazerga (\u003d 1064 nm) fitna // Optik xotira va neyron tarmoqlari (Axborot optikasi) - 2010 yil. 19., № 4. - 330-337. 50. Krivzun A.M., Netekin A.Yu. Grafika protsessorlarida hisoblashdan foydalangan holda biologik muhitda optik radiatsiya tarqalish jarayonlarini tahlil qilish // Ilmiy-texnik bayonotlar SPBGPU, 2011 yil fizik-matematika fanlari qator ilmiy-seriyasi, 1-son, p. 55-61. 51. Netekin A.Yu., Popov A.P. Biologik to'qima va nanoparllar bilan yorug'likning o'zaro ta'siri // Lap Lambert Ilmiy nashr - 2011-212 S. Shunga o'xshash asarlar: "01.04.08 - Plazma fizikasi" Plazma "fizikasi A fizika-matematika fanlari nomzodi ilmiy-matematika fanlari nomzodi Nizin Novgorod - 2007 ishi Rossiya Fanlar akademiyasining (Nijniy Novgorod) ish olib bordi. Ilmiy direktor: Fizika-matematika fanlari nomzodi, V. G. Zorin rasmiysi ... "Muxin Dmitriy Nikolaevich" Rouming ma'lumotlari "Rouming ma'lumotlari ma'lumotlari bo'yicha statistik yondashuv 01.04.03 - Rouming ma'lumotlari 01.04.03 - Radio Novgorod - 2007 yillarda institutda ish olib borildi Rossiya Fanlar akademiyasining amaliy fizikasi (Nijniy Novgorod). Ilmiy direktori: Fizanal-matematika fanlari doktori, A.M. FAGININ. Rasmiy raqiblar: Jismoniy va matematika fanlari doktori ... " "Kononov Nikolay Kirilovich rentgen tasvirlarini olish va raqamli ishlov berish usullarini ishlab chiqish. 04/01/01 - Eksperimental fizikaning asboblari va usullari dissertatsiya muallifining fizika-matematika fanlari nomzodi ilmiy darajasi bo'yicha mavhumligi bo'yicha Moskva - 2006 yil. Institutning fotonoz reaktsiyalari laboratoriyasida olib borildi yadro tadqiqotlari Yara Ilmiy direktor: D.F-M.N. V.G. Yaqin atrofda Jiai Ras. Rasmiy ... " "Denisov Andrey Nikolaevich Oyning yuzasida gerda va radiatsiya holatini eksperimentlashtirish, atom yadrosi va boshlang'ich zarrachalar fizikasi tanlovida fizika va matematik nomzod Ilmiy fanlar Rossiya Fanlar akademiyasini yadroviy tadqiqotlar instituti tashkil etilib, Rossiya Fizanaviy va matematika fanlari doktori N.M. Sobolevskiy (Iyay RA) doktori. ".. () .." .04.16 - § ,:, | -20-2013 ... () Avaraan ARAutun Roberovich 01.04.16-dagi fizika-matematika fanlari doktori bo'yicha referatsiyasi "Fizika yadrosi, ..." Energetika va aerokosmik texnologiyalarda ishlatiladigan materiallar. 01.04.01 - Amaliy fizikaning asboblari va usullari dissertatsiya muallifi Moskva -2007 fizika-matematika fanlari nomzodi ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali tanlovda. Ish ion laboratoriyasida va ... " "Knazeva Tatyana Nikolaevna" Sankt-matematika fanlari nomzodi Sankt-Peterburg 2010 "nomzodi ilmiy-metal-petentistik fanlari nomzodi Sankt-Peterburg 2010 nomzodi uchun asbob-uskuna va usullari" KnoZeva Tatyoev "Nikolaevi Nikolaevi Nikolaevi Nikolaevi Nikolaevne Nikolaevnaning texnik vositalari va usullari" Sankt-Petersburg 2010 "dissertatsiyasining tahririyat va usullari ish olib borildi "Sankt-Peterburg elektrotexnika markazining" Sankt-Peterburg elektrotexnika markazining ilmiy direktori "OAJ" ilmiy direktori: Novikov Lev Vasilyevich rasmiysi ... " "Goshokov Ruslan Maxamedovich" Silikal rentgenatorlaridagi proton rentgen nurlari 01.04.07 - konsertga qarshi kurash muallifi fizika fan nomzodi ilmiy darajali ilmiy darajasidagi mavhumligi bo'yicha qo'llaniladi "Nalxik" fanidan 2010 yilgi ishlarni Xalchik-2010 ishi Davlat Texnologik akademiya ilmiy direktori Ilmiy direktori: " "Shibkov Sergey Viktorovich ion harakatchanligini oshirish spektrometida nofellik bo'lmagan ION drifty modeli 01.04.01 - Fizika-matematika fanlari nomzodi Moskva - 2007 yillarda o'tkazilgan dissertatsiyaning fizikasi vositalari va usullari o'tkazildi Rossiya FSB FSB akademiyasining kriptografiya, aloqa va informatika instituti Ilmiy-matematika fanlari doktori, S. D. Beneslavskiy ... " "Kianovskiy Stanislav Vladimirovich yuqori darajadagi radioaktiv izotoplarni shakllantirish bo'yicha eksperimentsiya va tabiiy radioaktivizatsiya qilishning eksperimental dinamikasini qidirish bo'yicha eksperimentsiyalarni o'rganish. kuchlantiradi 01.04.16. - Atom yadrosi va boshlang'ich zarralar fizikasi dissertatsiya muallifining fizika-matematika fanlari nomzodi bo'yicha mavzusidagi mavhumligi fizikasi Moskva 2010 Asar ... " "Kasherininov Piter Georgievich Optik Ro'yxatdan o'tish Optical Ro'yxatdan o'tish Optical Ro'yxatdan o'tish Obtimated-ingichnel-ingichka ingichka dielektsion (TI) bilan. 04/01 / 10 - Yarimo'tkazgichlar fizikasi dissertatsiyaning fizika-matematika fanlari doktori Sankt-Peterburg 2011. Asar Rossiya Fanlar akademiyasi tashkil etilishida fizika-texnik institutida amalga oshirildi. A.F. Ioff RAS rasmiy raqiblari: jismoniy va matematik doktorlik ... " "Klechchenkov anibosovovovovinyich elektrodsizlik vositalarini tahlil qilishning ilmuli elektr va matematika fanlari nomzodi Rostov-On-dona" fanlari nomzodi Rostov-Dondnamika va kompyuterni modellashtirish bo'yicha muallifning mavhumlari o'tkazildi Janubiy Federal universitet universiteti Federal davlat ta'limi muassasasining fakulteti .... » "Mironova Tatiana Vasilyevna" S "Ni, Ti, Cu-ning o'zaro ta'siri Atomlari bilan" Symurovon davlat "ning o'zaro ta'siri 01.04.07 - Dissertatsiya mualliflik fizikasi ilmiy darajadagi ilmiy darajali fanlar bo'yicha mavhumligi Samara - 2011 fizika-matematika fanlari nomzodi Samara - 2011 Samara shtati Ilmiy direktori FGBou VPO davlat texnik universitetida olib borilmoqda Ilmiy direktor: Fizika-matematika fanlari doktori, professor Stenberg A.M. Rasmiy raqiblar: Doktor ... " "Kudrin Aleksey Mixalayovich" Metall-dielektrik va metall-yarim semizgoritorlarning transport xususiyatlari "Mutaxassislik davlat fizikasi Voronej - 2010 ishi" Fizayn-matematika fanlari nomzodi ilmiy darajasi bo'yicha mavhumligi XPO da VORONEZH Davlat texnika universitetining ilmiy-fan doktori, professor Kalinin Yuriy Egorovichning rasmiy raqiblari: ... " "Rudenko Aleksey Ivanovich" Suyuqlik gorizontal fizikasi "FgeRad" fanlari nomzodi Kaliningrad - 2007 Texnik Universitetining ilmiy-texnikasi ilmiy-texnikasi uchun "Kaliningrad" fanidan ish yurituvchi fizik-2007 ishi nomzodlik dissertatsiyasining tahririyatining tahririyatini kafolat berilmagan Rejissyor: fizika-matematika fanlari nomzodi, dotsent Zaitsev Anatoliy Alekseyevich rasmiy raqiblari: fizika-matematika fanlari doktori, ... " "Chernov Vitaliy Vladislavovich Ombor va magnit maydonlardagi mustahkamlangan suyuq fazalarni namlash", "Magnevik maydonlar" fizika va matematika nomzodi Nalchik 2006. Kabardin-Baldin davlat universitetining fizikasi kafedrasi. Hm Berbekova Ilmiy direktori: Fizanal-matematika fanlari doktori, professor Sosiev Viktor ... " "Glavian Leonid Zavenovich atomiya yadrosi 01.04.01 - asbob-fizikaning qurilmalari va usullari - eksperimental fizikaning qurilmalari va usullari - dissertatsiya muallifining fizik nomzodi ilmiy darajali ilmiy darajali uchun referatsiyasi va matematika Rossiya Fanlar akademiyasini yadroviy tadqiqotlar instituti tashkil etishda Moskva Moskva - 2011 ishi rossiyalik Fanlar akademiyasi instituti tashkil etildi. Ilmiy direktor: Rasmiy raqiblar: etakchi ... "Chagayev Vladimir Vasilyevich Magititipol" Planar Ferits "ning o'zgarishi va to'lqinlari - Axborot-matematika fanlari doktori doktori ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali ilmiy darajali fanlar bo'yicha mavhumlik. Moskva - 2009 Ish "MDO" Davlat elektronika instituti va matematika institutining istiqbolli materiallari va texnologiyalari ilmiy-tadqiqot instituti Davlat tadqiqot institutiga olib borildi ... " Lazer qurilmalarida optik tizimlarni tayinlash quyidagicha: - optik rezonanatorlarni ishlab chiqarish va lazer nurlanishini olish, - lazer nurlanish energiyasini qayta ishlash joyiga uzatish, - radiatsiyaviy parametrlarni tartibga solish, - Yuqori quvvat zichligi (diqqatga sazovor) bilan engil nurni shakllantirish - Qayta ishlangan nuqtada radiatsiya matbuoti, - ishlov berish jarayonini nazorat qilish va uning natijalarini baholash. Optik tizimlarda quyidagi asosiy elementlar mavjud: - Fokus - linzalar, linzalar, - aks ettiruvchi elementlar - nometalllar, skanerlar, - Salfactiv - to'liq aks ettirish, optik defektollarning prizmasi (bir nechta nurlar uchun bitta nurni ajratishga imkon beradigan qurilmalar), - radiatsiyaviy - optik panjara va boshqalar. - yorug'lik qo'llanmalarini uzatish. Asosiy elementlar Radiatsiyaviy quvvat zichligini o'zgartirish uchun lazer emiter emiter nurining diametrini o'zgartirishga xizmat qiling. Texnologik inshootlarda, qoida tariqasida, nurli diametrni kamaytirish va radiatsiyaviy quvvatning quvvat zichligini oshirishi kerak, i.e. Fokus radiatsiyalari. Fokal uzunligi, f - fokal tizimning fokal tizimining fokusli tekislikdagi yagona ob'ektivdan foydalanishdir. Lazer nurlanishi ma'lum darajada tafovutga ega (juda kichik bo'lsa ham), u to'liq belgilangan o'lchamga yo'naltirilishi mumkin (kamayadi). Radiatsiyali yorug'lik dini fcal tekisligidagi eng kichik qiymatga ega va formulada aniqlanadi: If-ni th uchun almashtirib, biz olamiz Amalda, diqqatni buzish davom etmoqda (Authorsiya) Sferik zafarlarni hisobga olgan holda qaerda P * hisoblanadi, hisoblanadimi yoki hisobning o'lchamlari va shakllari bilan aniqlanadi. Lazer radiatsiyasining energiya yoki kuchini bilish va, shuningdek, yo'naltirilgan joyda energiya zichligi yoki quvvatini hisoblash mumkin: Ilgari (lazer nurlanishining xususiyatlariga qarang), bu miqdorlar lazer nurlanishining diametri asosida baholandi. Fokusda, ushbu parametrlar bir nechta buyurtmalar bilan ko'payadi. Amalda, ular odatda radiatsiya dog'larining diametrini kamaytirishga intilishadi. Formuladan (2.39) dan ko'rinib turibdiki, yo'naltirilgan nurlanish durangining diametrini kamaytirish uchun fokus uzunligini kamaytirish kerak. Biroq, uni faqat ma'lum chegaralar uchun amalga oshirish mumkin, chunki Ob'ektiv va fokus yuzasi orasidagi masofadan masofadan, lys shikastlanishi xavfi mavjud (masalan, materiallar va materiallar qayta ishlangan suyuq zarralar). Shuning uchun, bir nechta mikron diametri dog 'olish uchun yana bir usul ishlatiladi - kattalashtirish; ko'paytirish Teleskopik tizim bilan nur diametri - qarang (2.39). Ushbu holatdagi engil joyning diametri quyidagi formulaga muvofiq (2.39) hisobga olingan: bu erda R\u003e 1 teleskopik tizimning ko'payishi. Ob'ektivning maqbul fokual uzunligi (uning eng kichik diametri erishiladi) formulada aniqlanishi mumkin: Lazer nurlanishidan o'tganida, optik tizimning linzalari radiatsiyaning qisman emilishi tufayli isitiladi. Bu termal deformatsiyalarga olib kelishi va optik tizimga zarar etkazishi mumkin. Shuning uchun radiatsiyaviy quvvat zichligi optik tizimning uzoq muddatli normal ishlashiga imkon beradigan ba'zi qiymatlardan oshmasligi kerak. Ruxsat etilgan kuch zichligi tinimsiz va nurlanishning to'lqin uzunliklari ishlab chiqariladigan materialga bog'liq. - nurlanishni to'lqin uzunligi 0,4 - 2 mkm (ko'rinadigan va infraqizil spektr yaqinida) bilan optik shisha navlaridan tayyorlangan linza ishlatiladi. Ruxsat etilgan kuch zichligi ~ 10 3 w / sm 2. - to'lqin uzunligi bilan nurlanish uchun 10,6 mkm (CO 2 lazerlari) oddiy optik materiallar noaniq. Linzalar ishlab chiqarish materiallari xizmat qiladi: - Galogen naslchilik kislotalari tuzi - nacl, KB, KLCL va boshqalar. To'g'ri quvvat zichligi ~ 10 3 w / sm 2. Yuqori gigroskopiklik va xizmat ko'rsatish muddati past. - Yarimo'tkazgichlar - germaniya, galumli arstsenid va boshqalar. To'g'ri quvvat zichligi 100 Vt / sm 2. Radiatsiyaning kuchini yoki linzalarni sug'orish yoki donalarni sovutish yoki metalli sovutish maqsadida ko'zgularni fokusli tizimlardan ustundir. Baza shisha, mis, kremniy. Qoplama - oltin, kumush, mis, nikel, molibden, alyuminiy va boshqalar. Elementlarni aks ettirish va aks ettirishoptik tizimlar lazer nurlanish yo'nalishini o'zgartirishga xizmat qiladi. Optik rezonatorlarda va lazer nurlanish transporti tizimlarida ishlatiladi. Buning uchun 0,4 - 2 mkmning to'lqin uzunligi bilan ko'p qavatli dielektrik qoplamali va oynalarning ko'p qatlamli dielektrik qoplamali prizmalar qo'llaniladi (aks ettirish koeffitsientini oshirish va masofani kamaytirish). Nurlanishning to'lqin uzunligi bilan 10,6 mkm. Yassi, konveks nometallini, metall qoplamali (oltin va alyuminiy bilan) qo'llang, bu yuqori aks ettirish koeffitsienti (~ 1). Qopqoqlarning zichligini o'zgartirish, ko'zni aks ettirish koeffitsienti, i.e. Transpusent nometator ishlab chiqaring. Amalda, ko'pincha lazer nurlarining o'zboshimchalik bilan kontur bo'ylab harakatlanish uchun paydo bo'ladi. Buning uchun ko'charymali daraxtlarning tizimi ishlatiladi (rasmga qarang). 1 - lazer emitter 2.3 - ko'char nometall 4 - Ob'ektiv 5 - material X, oynada, oyna 2 va 3 va 4 ta ob'ektivlar bir-biriga va o'qda, faqat oyna va 4-linzalarning oynalari harakatlana oladi. Bir vaqtning o'zida x va y tatbiq bo'lgan tog 'traektoriyasini olish imkonini beradi. Ko'zgulardan foydalangan holda lazer nurining skanerlash tizimlari ishlab chiqariladi, i.e. Davriy ravishda uni bir xil traektoriya bilan harakatlantiring. Normativ elementlar Optik tizimlar energiya, lazer nurlanish kuchi, uning fazoviy va vaqt xususiyatlarini o'zgartirish uchun mo'ljallangan. Bular kiradi - Optik kvant kuchaytirgichlar - lazerning uyg'un nurlanishining energiyasini oshirish uchun moslamalar. Aslida, bu lazerlar o'z-o'zidan, balki boshqa lazerning nurlanishiga ta'sir etmaydigan lazerlardir. Natijada radiatsiya pulsi tashabbuslari energiyasiga optik kuchaytirgichning energiyasi qo'shiladi. - radiatsiya quvvatini nominal qiymatga tushirish uchun asboblar, o'zgaruvchan teshik diametrli diagramma, turli xil singdirish koeffitsientlari, optik klapanlar, modulyatorlar, rollar bilan almashtiriladigan yorug'lik filtrlari. Ruxsatnomalarning quyidagi turlari modulyulyator sifatida ishlatiladi - Elektr-optik (ponkellar ta'siri), 5 kV uchun yuqori doimiy kuchlanish ta'sirida ba'zi moddalar tomonidan qutbli polarizatsiya tekisligining hodisasiga asoslanadi. - mexanik panellar - 30000 rpmgacha bo'lgan oynalar. - Yonchalangan panjaradagi panjaradagi panjara fenomenga asoslangan: radiatsiya intensivligining ba'zi qiymati, ba'zi organik bo'yoqlar shaffof bo'ladi. - Ultrasonik to'lqinlarga duchor bo'lganida akous-optik va germaniya uchun (IR diapazonlari uchun) lazer nurlanishi va uning avlodi uchun katta yo'qotishlar (tarqoq) bilan birga olib tashlanadi. Repettlar rezonatorga o'rnatildi. Bundan tashqari, rezonatorning lazer nurlanishida mexanik valma qo'llaniladi. Elementlarni o'tkazish Optik tizimlar bir necha o'nlab kilometrgacha bo'lgan masofada lazer nurlarini uzatishga mo'ljallangan. - Buning uchun tolaga torting svetovoda. Hozirgi kunda ko'p sonli yorug'lik qo'llanma ma'lum. Quyidagi qurilishning yorug'lik qo'riqchisidan eng keng tarqalgan foydalanish Fiberning engil qo'llanmasi 1, qobiq 2, qobiq 2, 2-chi 1 va himoyadan iborat. Idishlar uchun ishlatiladigan materiallar: Masalan, kvartsdan Titanni oshirish uchun qo'shilgan materiallar Seffiyaviy indeks, toza kvarts qobig'i. Umuman olganda, yorug'lik qo'llanmalarining ushbu elementlarini ishlab chiqarish uchun, hozirgi vaqtda turli xil stakan va polimerlarning turli xil navlari ishlatiladi; Himoya qobig'i, turli xil laklar, polimerlar, metallar esa tashqi muhitning ta'siridan (namlik) ta'siridan tolani himoya qilishni ta'minlaydi, optik xususiyatlarni oshiradi. Tolaning diametri bir necha o'nlab bir necha yuz mkm dan farq qiladi. Asosiy yadroda bir necha mikron miqdorida diametri bor. 1000 mikrongacha. (1mm.). Tolalarda ichki to'liq aks ettirish fenomeni ishlatiladi (rasm). 2-muhitning interfeysi, sindirish fenomeni va yorug'lik aks ettirish hodisasi sodir bo'ladi. 1-chi Ne 1-ga qadar engil repentsiya indeksi n 1 dan katta repentsiya indeksi bilan harakatlanayotganda Shunday qilib, agar tola ostidagi yorug'lik oqimi bo'lsa, u Qirg'iziston Respublikasi bo'g'inidagi burchakli ≥ th th. Filerning muhim xususiyati - tola orqali taqsimlanganda chizish oqimining samaradorligini kuchaytirish. Hozirgi vaqtda yorug'lik qo'llanmalari ~ 1 db / km bilan yaratilgan. Biz har doim tatib ko'radigan savol: Atrof-muhitda Lazer nurlari bilan o'zaro ta'siri tufayli kossol ko'pgina isitish moddalarini o'zgartirish mumkinmi? Buning javobi, shubhasiz, qanday vazifani hal qilishingizga bog'liq, chunki modellashtirishning turli xil vazifalari turli xil vazifalar uchun mos keladi. Bugungi kunda biz Lazer nurlanishida o'simliklarni isitish modellash-modellashadigan turli xil yondashuvlarni muhokama qilamiz. Lazer nurlanishining turli xil turlari mavjudligiga qaramay, agar biz ularni chiqish nuqtai nazaridan ko'rib chiqsangiz, ular bir-biriga o'xshash bo'lishiga qaramay. Lazer nurlanishi to'lqin uzunligi va izchil. Qoida tariqasida, rozetariy nurlanish, shuningdek, tor tilim nuriga qaratilgan. Ushbu taniqli, izchil va monoxromatik yorug'lik keng qamrovli dasturlarda, shu jumladan va. Lazer nurlanishi mustahkam, uning energiyasining bir qismi so'riladi, mahalliy isitishga olib keladi. Suyuqlik va gazlar (va plazma), albatta, lazerlar bilan davolanishi mumkin, ammo suyuqliklarni isitish deyarli har doim kuchli konvektsiya ta'siri bilan birga keladi. Ushbu maqolada biz konvektsiyaga e'tibor bermaymiz va qattiq moddalarni isitishga e'tibor beramiz. Qattiq jismlar to'lqin uzunligida radiatsiya uchun qisman yoki mutlaqo noaniq bo'lishi mumkin. Shaffoflik darajasiga qarab, turli xil yondashuvlar lazer issiqlik manbai modellashtirish uchun qo'llaniladi. Bundan tashqari, shuni esda tutish kerakki, barcha tarozilar radiatsiya to'lqin uzunligi bilan taqqoslanishi kerak. Fokuslangan nurlanishni va nisbatan keng yorish uchun turli xil yondashuvlar talab qilinadi. Agar biron-bir voqea bilan aloqada bo'lgan materialda to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan geometrik xususiyatlar mavjud bo'lsa, u nurning bu kichik tuzilmalar bilan qanday qilib qanday qilib o'zaro ta'sir ko'rsatishi kerakligini aniq ko'rib chiqish kerak. Modda bilan lazer nurlanishining biron bir o'zaro ta'sirini modellashtirishdan oldin, avval lazrizda va infraqizil diapazonning uzunligida materialning optik xususiyatlarini aniqlashingiz kerak. Shuningdek, siz isitish va lazerli to'lqin uzunligi va nurli parametrlarga duchor bo'lgan ob'ektlarning nisbiy o'lchamlari qanday ekanligini bilishingiz kerak. Ushbu ma'lumot sizning vazifangizni taqlid qilish uchun mos keladigan yondashuvni tanlashda sizga foydali bo'ladi. Materiallarning shaffofligi yoki unga yaqin bo'lgan holda, siz lazer nurlanishini issiqlik manbai sifatida hisoblashingiz mumkin. Funktsiya bilan eng oddiy Ochilgan nurli quvvat (punch quvvatini ajratish) (Quyida keltirilgan), bu issiqlik uzatish moduli 5.1-versiyasida 5.1-versiya Comsol mulshticsiks paketining 5.1-versiyasi (issiqlikni o'tkazish moduli). Bundan tashqari, siz shunchaki issiqlik manbaini faqat koksol mulshtimika paketini ishlatib, qo'lda qo'lda qo'lda o'rnatishingiz mumkin, masalan. Erkinlik issiqlik manbai, nur energiyasi ahamiyatsiz qalinligining o'lchamiga nisbatan ahamiyatsiz qalin qalinlik qatlamiga kiradi. Chekiteme-elementning to'rining ajralib chiqish darajasi faqat harorat maydonidagi o'zgarishlarni va lazerning o'lchamlarini hisobga olish uchun etarli bo'lishi kerak. Lazer nurlanishining o'zi aniq modellashtirilmadi va materialdan aks ettirilgan lazer nurlanishining bir qismi qaytarib berilmaydi. Issiqlikning sirt manbaidan foydalanganda, siz chizilgan materialning hosildorligidagi materialning so'rilishi koeffitsioni qo'lda o'rnatishingiz kerak va shunga ko'ra, nurning hosil bo'lgan kuchini qoplash uchun. Ikkita kesilgan lazer nurlarini simulyatsiya qilish uchun ishlatiladigan issiqlik uzatish moduli birlashtirilgan nurli uzatish xususiyatiga ega. Olingan issiqlik manbai ko'rsatilgan. Qisman shaffof materiallar bo'lgan taqdirda, lazer energiyasining asosiy qismi sirtda emas, balki har qanday yondashuv ob'ektlarning nisbiy geometrik o'lchamlari va to'lqin uzunligiga mos bo'lishi kerak. Agar isitiladigan ob'ektlarning o'lchami to'lqin uzunligidan ancha katta bo'lsa, ammo optik elementlar taqsimlangan va ko'zgularda aks ettirilishi mumkin bo'lgan lazer radiatsiyasi va tafovutlar, keyin funktsiyalar eng yaxshi tanlov bo'ladi. Ushbu yondashuvda yorug'lik so'rish, bir hil va noaniq vositalar orqali targ'ib qiluvchi nur sifatida hisoblanadi. Agar isitiladigan narsalarning o'lchami va lazerning o'lchamlari to'lqin uzunligidan ancha katta bo'lsa, unda buger - Lambert materialdagi radiatsiya so'rilishini modellashtirish uchun mos keladi. Ushbu yondashuvda lazer nurlanishining nuri butunlay parallel va individulyatal ekanligini ko'rsatadi. Bugega-Lambert qonunchiligidan foydalanganda, material so'rilishi koeffitsienti va sirtdan aks ettirish koeffitsienti ma'lum bo'lishi kerak. Ushbu ikkala koeffitsientlar harorat funktsiyalari bo'lishi mumkin. Bunday model parametrlarini "Bugger qonuni asosida lazer nurlanishining o'zaro ta'sirini modellashtirish - Lambert - Bera." Agar buger - Lambert-Bera qonuni asosida yondashuvdan foydalanishingiz mumkin, agar voqea lazer nurlanishining intensivligi ma'lum bo'lsa va ob'ektning chegaralarida yorug'lik va / yoki chegaralarida yorug'lik aks etmaydi. Agar isitiladigan maydon katta bo'lsa, lekin lazer nuri uning ichiga keskin ajratilgan, ammo bugerga qarab yondoshiladi - Lambert-Bera qonuni diqqatga sazovor joylar va energiya yo'qotishlarini diqqat bilan hisoblab bo'lmaydi. Ushbu usullar Makswell tenglamani to'g'ridan-to'g'ri hal qilmaydi va ular nurlar to'plam sifatida talqin qilinadi. Mavjud, bu ishda eng munosib tanlov. Yoriq konvert usuli to'lqin paketining asta-sekin o'zgaruvchan koordinata funktsiyasi bo'lsa, Maxwell tenglamalar tizimini hal qiladi. Taxminan taqsimot vektorining qiymati va radiatsiya tarqalishining taxminiy yo'nalishi qiymatiga bog'liq bo'lgan yondashuv ishlaydi. Bu holat modellashtirish, shuningdek, to'lqin rezonori kabi yoki halqa rezonatoriga mos keladi. Nurning yo'nalishi ma'lum bo'lganligi sababli, chekit elementlarining to'rini ko'paytirish yo'nalishi bo'yicha qo'pol bo'lishi mumkin, shu bilan hisoblash xarajatlarini kamaytiradi. Yorliqning konvert usuli interfeysga birlashtirish mumkin Ko'plik bilan aloqa orqali Elektromagnit issiqlik manbai (elektromagnit issiqlik manbai). Ushbu ulanish interfeys qo'shishda avtomatik ravishda o'rnatiladi Menyuda Fizika qo'shish (Fizika qo'shing). Va nihoyat, isitiladigan tuzilma to'lqin uzunligi bilan taqqoslaganda, Makswell tenglamalar tizimini simulyatsiya nurlari tarqalish yo'nalishi bilan bog'liq taxminlarsiz hal qilish kerak. Bunday holda, bizda interfeys kerak Elektromagnit to'lqinlar, chastota domeni (elektromagnit to'lqinlar, chastotali domen)Bu to'lqin optik modul modulida va ichkarida joylashgan. Bundan tashqari, radio chastotasi moduli interfeys mavjud Mikroto'lqinli isitish (mikroto'lqinli isitish) (Shunga o'xshash interfeys Lazer isitish (lazer isitish) yuqorida tavsiflangan) va interfeysni bog'laydi interfeys bilan Qattiq moddalarga issiqlikni uzatish (qattiqlikdagi issiqlik uzatilishi). Radio chastota moduli va interfeysi nomiga qaramay Mikroto'lqinli isitish (mikroto'lqinli isitish) Modellashtirish uchun javob beradi. To'liq to'lqinli yondashuv Lazer nurlanishining to'lqin uzunligini hal qilish uchun zarur bo'lgan cheksiz elementni ajratishni talab qiladi. Yorug'lik biron bir yo'nalishda gapirishi mumkinligi sababli, panjara hujayralarning o'lchamiga nisbatan juda bir hil bo'lishi kerak. Interfeysdan foydalanib yaxshi misol Elektromagnit to'lqinlar, chastota domeni (elektromagnit to'lqinlar, chastotali domen) Quyida ko'rsatilganidek: Oldingi beshta yondashuvdan foydalanishingiz mumkin, energiya emissiyasini lazer manbaidan qattiq aholi materialida taqlid qilishingiz mumkin. Ichki materiallar ichidagi va atrofida harorat oqimini modellashtirish Qo'shimcha ravishda interfeysni talab qiladi Qattiq moddalarga issiqlikni uzatish (qattiqlikdagi issiqlik uzatilishi). Dasturiy ta'minot paketining yadroida mavjud, bu interfeys issiqlik uzatishni qattiq moddalar va tegishli shartlarning vazifalarini modellashtirish uchun mo'ljallangan: belgilangan haroratda yoki undan issiqlik oqimining mavjudligi. Interfeysi shuningdek, konvektsiya konvektsiyasini atrofdagi muhitga yoki suyuqlikka, shuningdek ma'lum harorat bilan radiatsion sovutish (nurlanish tufayli). Agar ko'rib chiqilayotgan material lazer nurlanishining shaffof bo'lsa, u ko'pincha issiqlik nurlari (infraqizil) uchun qisman shaffofdir. Ushbu infraqizilkor nurlanish izchil va tezkor bo'lmaydi, shuning uchun biz shaffof ommaviy axborot vositalarida qayta faollashtirishni tasvirlash uchun yuqoridagi yondashuvlardan foydalana olmaymiz. Buning o'rniga biz tarqatilgan muhitlarda nurlanish uchun yondashuvdan foydalanishimiz mumkin. Ushbu usul issiqlik jarayonida materiyaning ichida sezilarli issiqlik oqimi bo'lgan materiallar bilan taqqoslash uchun mo'ljallangan. Bizning galereyamizga murojaatlarimizning bunday yondashuviga misol bo'lishi mumkin. Ushbu maqolada biz qattiq davlat materiallarini lazerli isitish uchun koms mulshakshunoslik muhitida mavjud bo'lgan turli usullarni ko'rib chiqdik. Issiqlik almashish imkoniyatlari haqida qisqacha ma'lumot bilan bir qatorda sirt va hajmli yondashuvlar taqdim etildi. Hozircha biz faqat faza holatida o'zgarishlarga duch kelmaydigan qattiq davlat materialini isitishni ko'rib chiqdik. Suyuqlik va gazlarni isitish - va fazaviy o'tish modellashtirish ushbu blogning keyingi moddalarida ko'rib chiqiladi. Yangiliklarni kuzatib boring, xabardor bo'lib boring; Biz bilan qoling!
vaqt o'tgan hududlar T \u003d 70 ms.
ko'rib chiqilayotganda.
(2.38)
, (2.39)
; 
. (2.40)
,
(2.41)
. (2.42)Modda bilan lazer nurlanishining o'zaro ta'sirini modellashtirish
Issiqlik manbalari
Birlik issiqlik manbalari
Geometrik optika
Radiatsiyani yutish materiallari (I.E., Optik shisha) va qism yuzalarining kesishishi orqali tarqalayotganligi sababli, energiyaning bir qismi materialni isitish uchun sarflanadi. Viloyat hajmiga singdirish murakkab refraktiv indeks yordamida modellashtiriladi. Bo'lim yuzasida aks ettirish yoki singdirish koeffitsienti ishlatilishi mumkin. Bu xususiyatlarning barchasi haroratga bog'liq bo'lishi mumkin. Ushbu yondashuvga qiziqqanlar uchun, bizning galereyamizdan kelgan ilovalar yaxshi boshlang'ich nuqtani taqdim etadi.
Lazer to'plam ikki linza tizimi bilan yo'naltirilgan. Katta intensivlikning lazer nurlanishining ko'payishi tufayli isitish linzalarini fokus nuqtai nazaridan siljitadi.Bueger qonun - Lambert - Bera
Buggerning harakati yordamida modellashtirilgan shaffof qattiq jasadlarni lazerli isitish - Lambert - Bera.Konvert nuri
Silindrsimon simmetriya bo'lgan modda hududida tarqalgan lazer nuri. Kirish yuzasida va mintaqa ichidagi optik o'qning intensivligi sjinish panjara holatiga mos ravishda namoyon bo'ladi.
Interfeys Lazer isitish (lazer isitish) qo'shimchalar qo'shadi Yoriq konvertlari (konvert nuri) va Qattiq moddalarga issiqlikni uzatish (qattiqlikdagi issiqlik uzatilishi) va ular orasida ko'p jismoniy aloqa o'rnatadi.To'liq to'lqinli yondashuv
Oltin nanosfera lazer nurlanishini isitish. Sferada radiatsiyaning yo'qolishi va atrofidagi elektr maydonining o'lchami sprid paneliga muvofiq ko'rsatiladi.Issiqlikni uzatish, konvektsiya va qayta energiyalash
Xulosa
