应该是篇好文,但看不到,就不点赞了
许多爱好者喜欢将调q的纳秒激光聚焦在固体上打出五颜六色的等离子体。
还好大家的聚焦透镜质量不好,也没有准确的安装,不然常见的爱好者级大号YAG激光(1J 2ns)用f/1透镜聚焦到1um光斑直径在固体表面会产生几KeV甚至几十KeV的轫致x光,其转换效率之高,剂量之大,就算在空气中打这样的固体靶,也十分危险,要是好好的调整透镜角度,早就可以在新闻上看到这些故事了,那样的话省去了我许多的打字功夫。。。。而实际情况因种种原因要安全许多。
查阅文献,可见若是打铜金属固体,可以得到如下的最高轫致能量
电子温度kT ~ 130 keV Sqrt{I / 10^17 W cm-2 }
取1J 2ns 10mm光束直径,10mm焦距离轴抛物面镜或非球面f/1透镜聚焦,I(能量密度)达到1.27 * 10^17 W/cm^2,要是激光条件完美是可以产生100KeV截止的轫致辐射的,结合轫致辐射能谱形状,其低能部分因为没有普通x光管的玻璃阻挡,完整的辐射出来,那是要至少脱一层皮的。。。
好在大部分人在空气里打固体,这么大的激光首先会在电离空气过程中浪费能量,导致实际固体靶上的功率密度远远没有那么高,相对较安全,但是云母窗盖格计数器亲测是可以测到大量软x射线的。这时候因为x射线时间很短,计数器当做了一个粒子事件,显著的低估了剂量,需要挪到很远的地方,靠4pi衰减,远到盖格计数器几乎测不到的地方,再统计出实际剂量。
[修改于 8个月29天前 - 2023/04/08 03:51:36]
可惜看不到
曾在 t/86688 看到 “ 对于文献上所见的新放射源技术,必须足够谨慎对待,不可主观臆测、贸然实验。例如,用飞秒激光打磁带,看起来没多大动静,但是只需打几个脉冲,就可能打出100%致死剂量(10Gy),超过很多人的想象空间,容易轻视其危害。事故源于无知和盲目自信,必须高度警惕。”
大抵上说的就是这种了
脉冲辐射的测量是个难题,还是得热释光或者胶片之类的测量手段靠谱,如果要用现代方法监测,电路需要特殊设计。
看完之后咱自己也去试了一下。似乎不需要很大功率,洗眉机几MW的激光聚焦之后打在铜片上,云母窗就能测到。(但是要对准焦点,位置放靠前或者靠后都没有反应)
看完之后咱自己也去试了一下。似乎不需要很大功率,洗眉机几MW的激光聚焦之后打在铜片上,云母窗就能测到...
洗眉机也能打出来实属奇怪,可能有一些非线性效应。往夸张了估算,大约0.5J, 5ns, 也才100兆瓦,按说还是小了点,加上在空气中,提前击穿了实际上到了金属片上能量已经没多少了。这么看来,一张烤箱铝箔应该能够挡住射线,最好的情况可能只有几kev。不过看看文献,这个量级激光也有作为微焦点x射线源用的,可能我的估算不准确,实际能量没这么低。
功率密度要够高,功率低了把电子烧热的温度也低了,产生的辐射就小了。焦点附近 随便偏移一点,就是成百上千倍的功率密度变差。
可以先扩束到1英寸,再用优质1英寸直径1英寸焦距镜片聚焦,此时只有几um范围内是聚焦正确的,弄一个千分头挪动扫描,就可以得到极大的辐射了。
洗眉机也能打出来实属奇怪,可能有一些非线性效应。往夸张了估算,大约0.5J, 5ns, 也才100兆...
咱也有点奇怪…而且射线还能穿透铝箔,就是那种家用铝箔,贴在云母窗那个位置还能测到。
洗眉机也能打出来实属奇怪,可能有一些非线性效应。往夸张了估算,大约0.5J, 5ns, 也才100兆...
可能击穿空气不会损失太多能量?感觉打在空气中等离子体远没有打在金属那么响。
咱也有点奇怪…而且射线还能穿透铝箔,就是那种家用铝箔,贴在云母窗那个位置还能测到。
那大概是我的估算错了,实际上要更加厉害,这是令人惊讶的。。值得复现一下然后记载下来,还好大部分爱好者打剃须刀片都是把q开关拆掉,用毫秒脉冲实现的
那大概是我的估算错了,实际上要更加厉害,这是令人惊讶的。。值得复现一下然后记载下来,还好大部分爱好者...
今天录了个视频awa
是云母窗贴一层铝箔之后的测试
另外再空气中大概也是只能走几厘米。(很奇怪,估计可能因为能量相对高的射线占比很少,加上平方反比衰减就不太容易测的到了,也有可能铝箔太薄了)
也排除过其他干扰,比如激光器本身的放电,都不会引起计数。如果是冲击波的作用那应该就对铜片摆放位置关系不大,总能量一定就可以。但是事实上必须很准确卡在焦点才会有计数(而且冲击波强到电离空气也不太可能,真那么强云母窗应该会破掉)。基本可以肯定就是射线的作用了。
FullSizeRender.mp4 点击下载
那大概是我的估算错了,实际上要更加厉害,这是令人惊讶的。。值得复现一下然后记载下来,还好大部分爱好者...
之前咱也看过一些纳秒激光打锡靶的文章,大概每平方厘米0.1太瓦会有80万k的电子温度。那个透镜聚焦之后大概20um的光斑,洗眉机按几兆瓦算的话,大概就接近每平方厘米1太瓦(不过只是估算啦w)这样的话产生少量kev的射线似乎也可能?但是量应该不多,所以拿远了就不太能测到。
(只是猜测一下啦,也有可能就是单纯空气吸收)
铝箔可以穿透,铝箱边缘也可以探测到,莫非要用铅?
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