Stråleparametrene

Stråleparametrene är de kvantiteter som används för att beskriva och kvantifiera en stråle, exempelvis en ljusstråle eller en partikelstråle. De ger information om hur energi och andra egenskaper är fördelade i rummet och hur strålen förändras när den propagaterar.

Inom optik beskriver man ljusstrålar ofta med parametrar som total effekt P, intensiteten I(x,y) och dess rumsliga profil, stråldiameter eller beam radius w, divergensevinkel θ, samt waisten w0 och radii av krökning R(z). Våglängden λ och den spektrala bredden Δλ är också centrala. Kvalitetsfaktorn M^2 används för att beskriva hur nära strålen en ideal Gaussian-stråle ligger. Polarisation och koherens är ytterligare viktiga egenskaper som kan påverka fokuserbarhet och överföring genom optiska system.

Inom partikelacceleratorfysik används stråleparameternas begrepp ofta i form av Twiss-parameterar, där emittance ε beskriver hur mycket strålen sprider sig i position och vinkel. Här är även betafunktionen β samt konstanterna α och γ centrala. Strålstorleken σ och divergensen σ′ i varje riktning, samt total laddning eller partikelantal och ström, är typiska parametrar för att karakterisera en partikelstråle.

Användningen av stråleparametrene är bred: de används vid utformning av optiska system och laserfokusering, vid överföring av ljus genom fiber, och i analys och kontroll av partikelstrålar i forskningsanläggningar och industriprocesser. De gör det möjligt att förutsäga spridning, fokusering och matchning mellan olika sys vinna.