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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 请懂激光器的朋友帮下忙：激光能量密度是怎么算出来的？
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snowmami

新虫 (正式写手)

[求助] 请懂激光器的朋友帮下忙：激光能量密度是怎么算出来的？ 已有1人参与

文献上提到用PLD镀膜时提到：A laser beam of energy density 2.8 J /cm2 with 10 Hz repeat rate was used to ablate from the sintered Ni target. The oxygen process pressure, target-to-substrate distance, and number of laser shots were maintained to be 0.5 mbar, 2.5 cm, and 60 000, respectively, during deposition.
请问：1、2.8 J /cm2 的能量密度在实验中如何计算？
      2、number of laser shots 60000 是什么意思？
    我现在想重复该实验，本实验室的激光器是248 nm的KrF激光器，脉冲宽度是25 ns(好像不能调)，单脉冲能量700 mJ以下都行，频率1~10Hz，现在不知道如何设置单脉冲能量才能达到上述参数？请各位朋友帮助。
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1楼 2012-02-05 18:33:16
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

tianzi4373

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
snowmami(金币+5): ★★★很有帮助 2012-02-06 08:57:51
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积算
通常也用单位时间内的总能量除以光斑面积
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贵在坚持
2楼2012-02-05 21:25:06
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wcghha

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
snowmami(金币+2): 2012-02-07 12:26:05
J /cm2 的能量密度应该是
单脉冲能量/光斑面积即可，
你用的激光器貌似能量密度远大于这个值~
尽然能量没办法控制，能不能想办法扩大光斑面积？
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啊哦额
5楼2012-02-06 17:15:55
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probecn

捐助贵宾 (初入文坛)
能量密度的定义---5楼的答案正确，根据靶材上的激光能量和靶材上光斑的大小可估算。准分子激光器控制面板显示的能量不一定就是打到靶上的实际能量，要考虑光路上的损失。
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9楼2012-04-05 16:13:06
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leileiloy

金虫 (小有名气)
我想问问，光斑面积怎么得出来的
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没有什么能够阻挡我对未来的执着
14楼2015-03-18 09:11:55
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普通回帖

snowmami

新虫 (正式写手)
引用回帖:
楼: Originally posted by tianzi4373 at 2012-02-05 21:25:06:
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积算
通常也用单位时间内的总能量除以光斑面积

谢谢您的帮助。不过如果您有时间我想简单和您在这讨论下：
按照您的公式要达到2.8J/cm2的能量密度，频率为10 Hz，假设光斑面积为0.02 cm2的话，那么就要设单脉冲能量为5.6 mJ。但是这样的能量在实验中是过低的，激光器一般不能实现能量过低的设置。我们通常用的能量是100~500 mJ。
另外：number of laser shots 60000 是什么意思？
请多多指教！
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3楼2012-02-06 08:57:32
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tianzi4373

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

snowmami(金币+10): ★★★很有帮助 2012-02-07 12:24:27
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积/脉宽,

激光发射数
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贵在坚持
4楼2012-02-06 11:28:55
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snowmami

新虫 (正式写手)
snowmami: 回帖置顶 2012-02-07 12:28:20
引用回帖:
楼: Originally posted by tianzi4373 at 2012-02-06 11:28:55:
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积/脉宽,

激光发射数

谢谢您的回复！
还有点细节想问清楚：
1.脉宽是不是用ns直接做单位就可以了？如果用秒作单位的话，太大了！
2.number of laser shots 60000 能否理解为整个沉积过程激光发射的总数？也就是说该值除以频率就是沉积时间了？
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6楼2012-02-07 12:24:14
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snowmami

新虫 (正式写手)
引用回帖:
楼: Originally posted by wcghha at 2012-02-06 17:15:55:
J /cm2 的能量密度应该是
单脉冲能量/光斑面积即可，
你用的激光器貌似能量密度远大于这个值~
尽然能量没办法控制，能不能想办法扩大光斑面积？

谢谢您的帮助，但是我觉得在PLD方法中增大面积不太可行
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7楼2012-02-07 12:25:55
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snowmami

新虫 (正式写手)
引用回帖:
楼: Originally posted by tianzi4373 at 2012-02-06 11:28:55:
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积/脉宽,

激光发射数

还有这个公式出处能否告知下？谢谢啦
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8楼2012-02-07 12:33:09
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smy1982

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
snowmami: 金币+3, 谢谢，这个办法比较好，不过老板不这么认为 2012-04-07 13:08:03
买一个好一点的衰减器，或者买个国外的能量控制器，来控制能量
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如果你曾歌颂黎明，那么也请你拥抱黑夜。
10楼2012-04-05 16:56:55
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