Jaką moc ma laser Nd:YAG do usuwania tatuaży?
Moc szczytowa lasera Nd:YAG do usuwania tatuaży w prostych słowach: impuls 1 J w 1 ns to 1 GW, czyli pół zapory Hoovera albo 400 000 żelazek.
Moc laserów podaje się zwykle w mJ (milidżulach), czyli w tysięcznych częściach dżula.
Dżul to dość abstrakcyjna jednostka energii w fizyce. Dla nas ważne jest, by myśleć o dżulu jako o pewnej ilości ciepła, energii. Otóż 1 J = 0,2388 kalorii i odwrotnie, 1 kaloria = 4,186 J.
Myślę, że słowo „kaloria” zna tu każdy, ale spróbuję wyjaśnić, czym jest z punktu widzenia fizyki.
1 kaloria to ilość energii potrzebna do ogrzania 1 grama wody o 1 stopień Celsjusza. Ogólnie jest to bardzo mała ilość energii, ale spójrzmy na nią z punktu widzenia fizyki laserów i policzmy:
Przeciętnie moc lasera podaje się jako 1000 mJ, czasem 1600 mJ, a nawet 2000 mJ (choć nie ma się z czego cieszyć: w rzeczywistości moc jest znacznie niższa). 1000 mJ = 1 dżul.
Moc impulsu = energia impulsu ÷ czas trwania impulsu. Interesuje nas tu moc szczytowa, którą wytwarza laser, czyli, mówiąc w uproszczeniu, szczytowa moc impulsu. Dla ułatwienia obliczeń podzielmy 1 J przez 1 nanosekundę. Otrzymujemy 1 gigawat. Ale trudno to sobie wyobrazić w prawdziwym życiu.
Potrafisz opisać, ile to jest 1 gigawat? Jeśli nie, czytaj dalej!
Uruchommy wyobraźnię :)
1 GW = 10% mocy silników rakiety. Wyobrażasz sobie, że trzymasz w rękach 1/10 promu kosmicznego?!
1 GW = 50% mocy elektrowni wodnej na zaporze Hoovera (USA). To samo pytanie: trzymasz w rękach połowę ogromnej elektrowni wodnej. Zdawałeś sobie z tego sprawę?
1 GW = 10 silników myśliwców odrzutowych! Myślę, że więcej pytań nie trzeba :)
I mój ulubiony przykład, znowu z codziennego życia.
Żelazko ma moc około 2500 W. Spróbuj zgadnąć, ile żelazek trzeba by włączyć, żeby ich łączna moc dorównała laserowi Nd:YAG. Zgadłeś?
Oto odpowiedź: 400 000!
Wszystko sprowadza się do mocy szczytowej
Energia się nie zmienia — zmieniaj czas trwania impulsu.
Moc szczytowa = energia ÷ czas trwania impulsu. Dlatego same milidżule na wyświetlaczu nic nie mówią o skuteczności.
Najczęściej zadawane pytania
Jaką moc szczytową ma laser Nd:YAG?
Moc impulsu to energia impulsu podzielona przez czas jego trwania. Impuls 1 J (1000 mJ) w 1 nanosekundzie daje 1 gigawat, czyli tyle, ile 400 000 żelazek o mocy około 2500 W.
W jakich jednostkach podaje się energię lasera?
Zwykle w mJ, czyli tysięcznych częściach dżula: 1000 mJ to 1 J, a 1 J = 0,2388 kalorii. Przy deklarowanych 1600 czy 2000 mJ rzeczywista moc jest według autora znacznie niższa.
