損害の閾値はいくらですか?
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光学材料の損傷閾値
意味
損傷閾値はレーザー誘起損傷閾値 (LIDT)とも呼ばれ、光学材料または表面が物理的または機能的損傷を受ける前に耐えることができるレーザー放射の最大量 (エネルギーまたは出力密度など) です。この閾値は通常、パルスレーザーの場合はエネルギー密度 (平方センチメートルあたりのジュール、J/cm 2 )、連続波 (CW) レーザーの場合は出力密度 (平方センチメートルあたりのワット、W/cm 2 ) で表されます。
重要性
損傷しきい値を理解することは、レーザー システムの光学コンポーネントの設計と選択にとって非常に重要です。このしきい値を超えると、コンポーネントの故障につながる可能性があり、安全上の問題にもなり得ます。
損傷閾値に影響を与える要因
光学材料の損傷閾値には、次のようないくつかの要因が影響します。
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- 材料特性:バンドギャップ、結晶構造、欠陥や不純物の存在など、材料固有の物理的および化学的特性。 "、 「
- 表面仕上げ:粗さやコーティングの均一性などの光学表面の品質は、損傷閾値に大きな影響を与える可能性があります。 "、 「
- 環境条件:温度、湿度、汚染物質の存在などの外部条件により、損傷閾値が低下する可能性があります。 "、 「
- レーザー パラメータ:波長、パルス持続時間、繰り返し率などのレーザー自体の特性が重要な役割を果たします。 "、 「
損傷閾値の測定
損傷閾値は、損傷が観察されるまで光学材料にレーザー放射の強度を増加させる標準化されたテストを使用して実験的に決定されることが多いです。
アプリケーションと考慮事項
レーザー切断、医療用レーザー、研究用の高出力レーザー システムなどの用途では、寿命と安全性を確保するために、損傷しきい値に基づいてコンポーネントが選択されます。光学面の早期損傷を防ぐために、適切な取り扱いと洗浄の手順も確立されています。
損傷閾値範囲表
"、 「 "、 「 "、 「 "、 「 "、 「"、 「| 材料 | 損傷閾値（J/cm 2 、10 nsパルス） |
|---|---|
| フューズドシリカ | 5-20 |
| BK7ガラス | 2-10 |
| 単結晶サファイア | 15-25 |
| 薄膜コーティング | 材料と堆積品質によって大きく異なります |