Stråleegenskaper

Stråleegenskaper beskriver de karakteristiska egenskaper hos en stråle av energi, som kan vara en ljusstråle (laser eller vanligt ljus) eller en partikelstråle (elektroner, protomer eller andra partiklar). Centrala begrepp är hur strålen fördelar sin energi i rum och tid samt vilka frekvenser eller våglängder som ingår.

För optiska strålar innefattar stråleegenskaperna intensitet och irradians över tvärsnittsytan, den rumsliga fördelningen av ljuset, divergensen eller hur mycket strålen sprider sig när den färdas, samt waisten och fokal längd hos optiska element som linser. Andra viktiga egenskaper är våglängd eller spektrum, polarisation (linear, cirkulär, ellipsisk), och koherens (spatial och temporär). Strålkvalitet mäts ofta med parameter M² som beskriver hur nära strålen är ett idealiskt TEM00-läge.

Mätningar av stråleegenskaper omfattar effekt eller effektflöde, irradians och strålningsprofil med beam profiler, spektral analys för energifördelning, samt polarisationstester. Koherens och interferometri används för att undersöka temporal och rumslig samstämmighet.

Vid partikelstrålar används begrepp som emittance (rumtidsfördelningen i positions- och vinkelutrymmet), energi- och tidsfördelning, current och bunchlängd. Dessa egenskaper avgör hur väl strålen kan fokuseras och hur den interagerar med material eller fält, samt dess genomströmning i acceleratorsystem och anläggningar.

Stråleegenskaper har stor betydelse för tillämpningar inom lasersystem, kommunikation, materialbearbetning, medicin och grundforskning.