美容医療の物理⑧なぜレーザーの単位は「フルエンス(Ｊ/cm2)」？

こんにちは🐼🤍

レーザーの出力はJ(ジュール)ではなく
「フルエンス(Ｊ/cm2)」で表記されることが多いですよね。

フルエンスは美容業界に勤めてから初めて知った単位ですが、レーザーのほとんどがこのフルエンス（Ｊ/㎠）表記です。レーザーを使用する上で必ず使うので理解しておきたいワードです🔎

フルエンスとは一体何なのか、機械の出力の単位について今回書きたいと思います✍︎

恥ずかしながら物理苦手で自信ないながらに書いてます…
美容ナースの勉強ノートを見てる感じで見て頂けると嬉しいです🐼💭
有識者様、もし誤りがございましたらご指摘頂けますと幸いです🙇🏼

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ジュール（Ｊ）・ワット（W）とは

まずは、中学生の頃に習ったジュール（Ｊ）ワット（W）についておさらいです📋✨️

ワット（W）とは

「1秒間毎に消費するエネルギーの大きさ」
"電力"のことです。

ジュールとは

「エネルギーそのものの大きさ」
"電力量"です。

電力（W）がどのくらいの時間働くかによって総エネルギー量が変わってきます。

ジュール（J）＝ 電力（W）× 時間（秒）

レーザーも、同じ電力（W）でも照射時間によってエネルギーの大きさ（Ｊ）が変わりますよね。

ちょっと話逸れますが…
「ジュール（J）＝ 電力（W）× 時間（秒）」はパルス幅を理解するのにも大事なポイントです！
パルス幅は照射時間になるので"時間"の部分になります。同じジュール数でもピコ秒かミリ秒かで電力(W)の部分が変わります。ピコ秒レーザーがピークパワー(W)は高いとうことはここからも読みとれます。
これもフルエンスと同様にレーザーの基本です。

ワットとジュールについて、こちらのYouTubeとても分かりやすかったです📱

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フルエンスとは「エネルギーの密度」

それでは本題です！
レーザーのエネルギー単位はＪで良さそうなのに、何故フルエンスなのでしょうか💭

ある面積に与えられるエネルギーのことをフルエンスという単位を用いて表記されます。

フルエンス
→「単位面積あたりに供給されるエネルギーの密度」

同じジュール数でも照射面積が違うとエネルギー密度が変わる

下の図を見てみてください。

AとBに同じ1Ｊ照射したとします。面積の小さいBの方がエネルギー密度は高くなります。

ジュールは同じでも照射面積の大きさによって、照射部位に対する影響は変わってきます。

これってレーザー治療においてかなり重要ですよね🥺

レーザーの単位がジュールではなくフルエンス表記なのがなんとなく分かってきました…！

フルエンスが同じだと照射径が変わってもエネルギー密度は変わらない

フルエンス「Ｊ/cm2」は
"1cm2あたりにかかるエネルギーの密度"

つまり、フルエンスが同じであれば照射径が変わったとしても1cm2に与えられるエネルギー密度（フルエンス）は同じになります。

例えばジュールの場合だと…
1ジュール(Ｊ)のレーザーを照射径1mmで照射した場合と、2mmで照射した場合だと1mm径の方がエネルギー密度は高いです。

フルエンスの場合だと…
1フルエンス(Ｊ/cm2)のレーザーを照射径1mmで照射した場合と、2mmで照射した場合はエネルギー密度は同じになります。

※業者の方に質問したところ、径の大きさが変わってもフルエンスは変わらないように機械が設定されているそうです。

ジュールとフルエンスでは全然意味が変わってきますね！

以上、フルエンスについてでした🐼