Попов, КР№2 / Лекция 6 / 5-8

5. Применение источников лазерного излучения для синтеза наноматериалов (принцип).

Ла́зерная абля́ция— метод удаления вещества с поверхности лазерным импульсом. При низкой мощности лазера вещество испаряется илисублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов, то есть над облучаемой поверхностью образуется слабая плазма, обычно в данном случае тёмная, не светящаяся (этот режим часто называется лазерной десорбцией). При плотности мощности лазерного импульса, превышающей порог режима абляции, происходит микро-взрыв с образованием кратера на поверхности образца и светящейся плазмы вместе с разлетающимися твёрдыми и жидкими частицами (аэрозоля). Метод лазерного испарения так же используется для получения наночастиц серебра.

Установка для получения наночастиц серебра импульсным

лазером.

6. Схема низкотемпературного источника паров металла при лазерной деструкции летучих МОС (схема и принцип действия).

Схема низкотемпературного источника паров урана

Рисунок 1 показывает схематическую схему экспериментальной установки. Ураноцин (1 г) синтезирован с выходом в 50%, помещён внутри печи, сконструированной для сокращения эмиссии частиц через выпаривание Эта печь выдерживает 460 К, при такой температуре урацин имеет давление пара около 10^-3 Торр. Урациновый пар увлекается потоком аргона и собирается в маленькой реакционной зоне, где он смешивается с метастабильными атомами аргона и сгенерированными ионами, которые подаются в поток выше на 8 см в 40 Ватт-овом микроволновом пучке. После 30 минут плёнка приобретает металический блеск и появляется на стенках в положениях, показанных на Рис. 1. Интересно, что когда U(COT)2 попадает сразу в микроволновой пучок, получается чёрная плёнка, т.к. осаждается углерод.

7. Реактор для синтеза сжиганием (схема и принцип действия).

Исходный порошок с относительной плотностью 40-50% набивается в пористый графитовый резервуар(коэффициент пористости графита 95%) и помещается в камеру высокого давления, в которой постепенно повышается давление газа(max Р=150атм). Затем пропусканием тока через графитовые электроды осуществляется локальное поджигание верхней части заготовки, что инициирует самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Объем реактора должен значительно превосходить объем реакционной системы, чтобы изменениями давления в процессе синтеза можно было пренебречь.

8. Установка для синтез сжиганием с использованием ракетных двигателей (схема и принцип)