Как изменится величина экспозиции лазерного излучения при увеличении диаметра выходного окна установки с 1 мм до 2 мм и увеличении угла расходимости луча в 2 раза? Расстояние R до расчетной точки от источника 2,5 м, а=36 град.

Другие предметы Университет Лазерная безопасность безопасность жизнедеятельности БЖД гроб ОБЖ университет лазерное излучение экспозиция диаметр окна угол расходимости расчётная точка источники излучения Новый

Для решения задачи необходимо рассмотреть, как изменение диаметра выходного окна установки и угла расходимости луча повлияет на величину экспозиции лазерного излучения.

Шаг 1: Понимание экспозиции лазерного излучения

Экспозиция лазерного излучения (E) определяется как энергия, приходящаяся на единицу площади, и может быть рассчитана по формуле:

E = P / S,

где P - мощность лазера, а S - площадь, на которую распределяется эта мощность.

Шаг 2: Изменение диаметра выходного окна

• При увеличении диаметра выходного окна с 1 мм до 2 мм, площадь выходного окна изменится. Площадь S может быть рассчитана по формуле для круга:

S = π * (d/2)²,

где d - диаметр. Таким образом:

• Для d = 1 мм: S1 = π * (1/2)² = π * (0.5)² = π/4 ≈ 0.785 мм².
• Для d = 2 мм: S2 = π * (2/2)² = π * (1)² = π ≈ 3.14 мм².

Таким образом, площадь увеличилась в 4 раза.

Шаг 3: Увеличение угла расходимости луча

• Увеличение угла расходимости луча в 2 раза приведет к тому, что луч будет распространяться шире, и, следовательно, на расстоянии R = 2,5 м он займет большую площадь.
• Угол расходимости также влияет на распределение мощности на этой площади. Если угол увеличивается, то луч будет занимать большую площадь, что также снизит величину экспозиции.

Шаг 4: Итоговое изменение экспозиции

• Увеличение диаметра выходного окна увеличивает площадь, на которую распределяется мощность, что ведет к увеличению экспозиции.
• Однако увеличение угла расходимости в 2 раза приводит к увеличению площади, что снижает экспозицию.

Шаг 5: Заключение

В результате, в зависимости от соотношения между увеличением площади из-за диаметра выходного окна и увеличением площади из-за угла расходимости, можно сделать вывод, что:

• Если увеличение площади из-за диаметра окна (в 4 раза) превышает увеличение площади из-за угла расходимости, то экспозиция увеличится.
• Если же увеличение угла расходимости значительно больше, то экспозиция может уменьшиться.

Таким образом, для точного ответа необходимо знать, насколько именно увеличивается площадь из-за угла расходимости, чтобы окончательно оценить, как изменится величина экспозиции лазерного излучения.