لیزرز کی نبض کی توانائی

لیزر کی نبض توانائی سے مراد لیزر پلس فی یونٹ وقت کے ذریعے منتقل ہونے والی توانائی ہے۔ عام طور پر، لیزر مسلسل لہروں (CW) یا pulsed لہروں کا اخراج کر سکتے ہیں، بعد میں خاص طور پر بہت سے ایپلی کیشنز جیسے کہ مادی پروسیسنگ، ریموٹ سینسنگ، طبی آلات، اور سائنسی تحقیق میں اہم ہیں۔ لیزر پلس انرجی کی خصوصیات کو سمجھنا اس کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور ایپلی کیشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے بہت ضروری ہے۔

1. نبض کی توانائی کی تعریف اور پیمائش

لیزر پلس انرجی وہ توانائی ہے جو ہر لیزر پلس سے جاری ہوتی ہے، جسے عام طور پر جولز (J) میں ماپا جاتا ہے۔ مسلسل لہر (CW) لیزرز کے برعکس، پلسڈ لیزرز بہت کم وقت میں توانائی جاری کرتے ہیں، اور توانائی کی شدت کا تعلق عام طور پر نبض کی مدت (پلس کی چوڑائی) اور چوٹی کی طاقت سے ہوتا ہے۔

نبض کی توانائی کا حساب درج ذیل فارمولے سے کیا جا سکتا ہے: E = Ppeak × τ. جہاں E نبض کی توانائی (جولز) ہے، Ppeak نبض (واٹ) کی چوٹی کی طاقت ہے، اور τ نبض کی مدت (سیکنڈ) ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ نبض کی توانائی کا براہ راست تعلق چوٹی کی طاقت اور نبض کی چوڑائی دونوں سے ہے۔

2. نبض کی توانائی کو متاثر کرنے والے عوامل

کئی عوامل لیزر کی نبض کی توانائی کو متاثر کرتے ہیں، بشمول:

①لیزر ڈیزائن اور قسم:
مختلف قسم کے لیزر نبض کی توانائی کے سائز کو متاثر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، سالڈ سٹیٹ لیزرز عام طور پر اعلیٰ نبض کی توانائی پیش کرتے ہیں، جو ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں جن کے لیے ہائی پاور آؤٹ پٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری طرف فائبر لیزرز اپنی طول موج کو ایڈجسٹ کرکے زیادہ طاقت کے ساتھ دالیں پیدا کرسکتے ہیں۔

②نبض کا دورانیہ (پلس چوڑائی):
نبض کی چوڑائی جتنی کم ہوگی، مقررہ وقت میں چوٹی کی طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی، جو نبض کی اعلی توانائی کی اجازت دیتی ہے۔ پلس لیزرز میں نبض کی چوڑائی عام طور پر نینو سیکنڈز اور پکوسیکنڈز کے درمیان ایڈجسٹ ہوتی ہے، چھوٹی دالیں ان کی اونچی طاقت کی وجہ سے اعلیٰ صحت سے متعلق ایپلی کیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔

③لیزر پاور اور توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی:
لیزر کی کارکردگی براہ راست توانائی کی پیداوار کا تعین کرتی ہے۔ کچھ لیزر سسٹم گین میڈیم یا لیزر کیویٹی کے ڈیزائن کو بہتر بنا کر تبادلوں کی کارکردگی کو بڑھا سکتے ہیں، اس طرح نبض کی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے۔

④لیزر ایمپلیفائر:
بہت سے ہائی پاور لیزر سسٹمز میں، امپلیفائر کا استعمال آؤٹ پٹ انرجی کو بڑھانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ملٹی اسٹیج ایمپلیفیکیشن کے ذریعے نبض کی توانائی کو نمایاں طور پر بڑھایا جا سکتا ہے۔

⑤لیزر ڈرائیو موجودہ:
لیزر ڈائیوڈ یا لیزر سسٹم کا ڈرائیو کرنٹ اس کی آؤٹ پٹ پاور اور نبض کی توانائی کو متاثر کرنے والا ایک اہم عنصر ہے۔ کرنٹ کو ایڈجسٹ کرکے، لیزر کی اتیجیت حالت میں ترمیم کی جا سکتی ہے، اس طرح نبض کی توانائی کی پیداوار متاثر ہوتی ہے۔

3. لیزر پلس انرجی کی ایپلی کیشنز

لیزر پلس انرجی کا سائز مختلف شعبوں کے لیے اس کی مناسبیت کا تعین کرتا ہے۔ کچھ عام ایپلی کیشنز میں شامل ہیں:

①مواد کی پروسیسنگ:
لیزر ویلڈنگ، کاٹنے، اور کندہ کاری میں، نبض کی توانائی کو درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے تاکہ موثر اور اعلی صحت سے متعلق پروسیسنگ حاصل کی جا سکے۔ اعلی نبض کی توانائی دھاتی مواد کی پروسیسنگ کے لیے موزوں ہے، جبکہ کم توانائی والی دالیں باریک سطح کے علاج کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔

②طبی درخواستیں:
پلسڈ لیزرز بڑے پیمانے پر طبی میدان میں استعمال ہوتے ہیں، خاص طور پر لیزر سرجری، جلد کے علاج، اور آنکھوں کے علاج کے لیے۔ مثال کے طور پر، اعلی توانائی کے ساتھ نبض شدہ لیزر مخصوص طول موج کی لیزر توانائی کو بیماری والے ٹشو کو ختم کرنے یا آنکھوں کے حالات کے علاج کے لیے چھوٹے علاقوں پر مرکوز کر سکتے ہیں۔

③LiDAR اور ریموٹ سینسنگ:
LiDAR ٹیکنالوجی درست رینجنگ اور امیجنگ کے لیے ہائی پلس انرجی لیزرز پر انحصار کرتی ہے۔ ماحولیاتی نگرانی، خود مختار ڈرائیونگ، اور ڈرون نگرانی میں، نبض کی توانائی کا سائز براہ راست پتہ لگانے کے فاصلے اور LiDAR سسٹم کے حل کو متاثر کرتا ہے۔

④سائنسی تحقیق:
نبض والے لیزر طبیعیات، کیمسٹری اور حیاتیات کے تجربات میں بھی اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ نبض کی توانائی کو قطعی طور پر کنٹرول کرکے، سائنس دان اعلیٰ درستگی والی لیزر سے حوصلہ افزائی اسپیکٹروسکوپی، پارٹیکل ایکسلریشن، اور لیزر کولنگ ریسرچ کر سکتے ہیں۔

4. نبض کی توانائی کو بڑھانے کے طریقے

لیزر پلس توانائی کو بڑھانے کے عام طریقوں میں شامل ہیں:

①میڈیم آپٹیمائزیشن حاصل کریں:
ایک مناسب حاصل کرنے والے میڈیم کو منتخب کرکے اور لیزر کیویٹی کے ڈیزائن کو بہتر بنا کر، لیزر کی آؤٹ پٹ انرجی کو بڑھایا جا سکتا ہے۔

②ملٹی اسٹیج لیزر ایمپلیفیکیشن:
ملٹی اسٹیج ایمپلیفائر مختلف ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے لیزر کی نبض کی توانائی کو آہستہ آہستہ بڑھا سکتے ہیں۔

③ڈرائیو کرنٹ یا پلس چوڑائی میں اضافہ:
لیزر کی ڈرائیو کرنٹ یا نبض کی چوڑائی کو ایڈجسٹ کرنے کے نتیجے میں نبض کی بڑی توانائی پیدا ہو سکتی ہے۔

④نبض کمپریشن ٹیکنالوجی:
نبض کمپریشن کی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے، نبض کی مدت کو مختصر کیا جا سکتا ہے، اس کی چوٹی کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے اور کم وقت میں زیادہ توانائی جاری ہوتی ہے۔

5. نتیجہ

لیزر پلس انرجی ایک کلیدی پیرامیٹر ہے جو مختلف شعبوں میں لیزر کی کارکردگی اور استعمال کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ لیزر ٹکنالوجی میں مسلسل ترقی کے ساتھ، پلسڈ لیزرز کی بہت سی صنعتوں میں وسیع تر ایپلی کیشنز ہوں گی۔ صحت سے متعلق مشینی سے لے کر ریموٹ سینسنگ اور طبی علاج تک، پلسڈ لیزرز کی اعلی توانائی کی پیداوار نئے امکانات کو کھولتی ہے۔ نبض کی توانائی کے بنیادی تصورات اور اس پر اثر انداز ہونے والے عوامل کو سمجھنا لیزر سسٹم کو ڈیزائن اور لاگو کرتے وقت زیادہ سائنسی انتخاب کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔