மின் பொறியியல் மற்றும் மின்னணு தொழில்நுட்ப இதழ்

தண்ணீரில் உலோகங்களை லேசர் துளையிடுதல்: ஒரு மாதிரி

ஜூலியோ கார்

பல சோதனை அளவுருக்கள் (ஆற்றல், அதிர்வெண், அலைநீளம், துடிப்பு கால அளவு, துடிப்புகளின் எண்ணிக்கை, துடிப்பின் அகலம்...) இருப்பதால், சரிசெய்யக்கூடிய அளவு விநியோகம் மற்றும் உருவவியல் ஆகியவற்றுடன் கூடிய நானோ துகள்களின் தொகுப்புக்கு நீரில் உலோகங்களை லேசர் துளையிடுதல் அவசியமான முறையாகும். பெறப்பட்ட நானோ துகள்களின் பண்புகள். இந்த அளவுருக்கள் சார்ந்து இருக்கும் மிக முக்கியமான அளவுகளில் ஒன்று பள்ளங்களின் அளவுகள் ஆகும், அதில் இருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் நானோ துகள்களின் செறிவு மற்றும் விட்டம் தீர்மானிக்கப்படலாம். பள்ளங்கள் துளையிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் லேசர் பருப்புகளின் காஸியன் சுயவிவரம், பெறப்பட்ட பள்ளம் ஆழம் மற்றும் ஆரம் சார்பு ஆகியவற்றின் காஸியன் சுயவிவரத்தில் தன்னைத் திட்டுகிறது என்பதை இந்த வேலை காட்டுகிறது. மாதிரியின் அடிப்படையானது, லேசர் துடிப்பின் அகலத்தின் சரள சார்பு, பள்ளத்தின் ஆரம் சார்ந்து பள்ளத்தின் ஆழம் போன்ற அதே கணித வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. அந்த சார்புகளுக்கான தொடர்புடைய சமன்பாடுகள் காஸியன் பள்ளத்தின் அளவுக்கான சூத்திரத்தைப் பெற அனுமதித்தன. இந்த வேலையில் பள்ளங்களின் அளவை தீர்மானிக்கும் இரண்டு முறைகள் வழங்கப்பட்டு, பெறப்பட்ட முடிவுகளை சரிபார்ப்பதற்காக ஒப்பிடப்படும். முதல் முறையானது, பள்ளத்தை துண்டு துண்டாக துண்டிக்கப்பட்ட கூம்புகளாகக் கவனிப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் முழு பள்ளத்தின் அளவைப் பெறுவதற்காக அவற்றின் தொகுதிகளின் சுருக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பள்ளம் சுயவிவரத்தில் சுயவிவரம். கருவிழியைப் பயன்படுத்தி லேசர் பருப்புகளின் ஆற்றலை அளவிடுவதன் மூலம், லேசர் துடிப்பு இடுப்பு ω 0  கண்டறியப்பட்டது, இது  பள்ளத்தின் இடுப்பு ஆரம் ω லென்ஸ் கவனம் செலுத்துவதற்கு முன்னும் பின்னும் இல்லை. ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கி மூலம் அளவிடப்படும் பள்ளங்களின் அளவுகளின் ஒப்பீடு மற்றும் மாற்றியமைக்கப்பட்ட காஸியன் பொருத்தம் கொண்ட மாதிரியானவை Ag க்கு ± 10  %, ZnO க்கு ± 5  % மற்றும் Au க்கு ± 15  % வரம்பில் முரண்பாட்டைக் காட்டுகிறது. முழு பள்ளம் விளக்கத்திற்கு 3 பொருத்தமான புள்ளிகள் உள்ளன என்று வளர்ந்த மாதிரி கூறுகிறது, அது காஸியன் சுயவிவரத்தைக் கொண்டுள்ளது: மேற்பரப்பு ஆரம் R 0 , ஆழம் D  மற்றும் காஸியன் இடுப்பு ω இது 1 e 2 ஆழத்தில்  உள்ள ஆரத்திற்கு சமம்  . ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கி மூலம் அளவிடப்பட்ட பள்ளங்களின் அளவுகளின் ஒப்பீடு மற்றும் 3 புள்ளிகள் கொண்ட காசியன் பொருத்தம் கொண்ட மாதிரியானவை Ag க்கு ± 10  %, ZnO க்கு ± 15  % மற்றும் ± 20 வரம்பில் முரண்பாட்டைக் காட்டுகிறது. Au க்கான %. காஸியன் லேசர் பருப்புகளின் ஃப்ளூயன்ஸ் சுயவிவரம் மற்றும் ஒவ்வொரு துடிப்பிலும் துளையிடப்பட்ட தொடர்ச்சியான பள்ளம் துளைகளின் பகுதிகள் பள்ளத்தில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட ஆற்றலைக் கணக்கிட உதவுகிறது, இதில் முக்கிய அளவுருக்கள் கொடுக்கப்பட்ட அலைநீளம் மற்றும் துடிப்பு கால அளவு மற்றும் உலோக இலக்கின் மீது சம்பவ ஆற்றலுக்கு கொடுக்கப்பட்ட உலோகத்தின் நீக்கல் வாசலாகும். பெறப்பட்ட ஆற்றல்கள் குறைந்த வரம்புடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது கொடுக்கப்பட்ட உலோக இலக்கின் வெப்பமாக்கல், உருகுதல் மற்றும் ஆவியாதல் ஆகியவற்றிற்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றலுக்கு ஒத்திருக்கிறது மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான லேசர் பருப்புகளுக்கு உலோக இலக்கின் மீது அதிகபட்ச ஆற்றல் நிகழ்வாக கொடுக்கப்பட்ட மேல் வரம்பு. மேல் வரம்பு ஆற்றல் மற்றும் டெபாசிட் ஆற்றலில் உள்ள வேறுபாடு, பள்ளம் சுற்றுப்புறங்களில் வெப்பப் பரவல் மற்றும் லேசர் நீக்கத்தின் போது பற்றவைக்கப்பட்ட பிளாஸ்மாவின் கதிர்வீச்சுக்கு சமம்.