Лазенрая абляция

Введение

Цели и задачи
Создание экспериментальной установки
Изучение полученных наноструктур:
1) Скорость осаждения
2) Распределение по размерам
3) Биотоксичность

Способы получения наночастиц
Диспергационные
методы
Конденсационные
методы

Характеристики метода
Весьма малая толщина удаляемого слоя
Меньшая длина свободного пробега молекул
Уменьшение размера частиц за счет конвективного возвращения в лазерный пучок
Естественное решение проблемы сбора наночастиц
Чистота полученных частиц

Создание экспериментального стенда и исследование механизмов формирования наночастиц и установление закономерностей изменения химического состава, структуры и оптических свойств наночастиц, получаемых методом лазерной абляции объемных металлических мишеней в жидкости
Актуальность

Схема установки
YAG:Nd
Оптическая система
λ=532, 1064 нм
τ1/2=6 нс
ν=15 Гц
Еимп=100-160мДж

Экспериментальная установка

Схема установки
Схема проточной установки.
1 - резервуар с исходным раствором
(вода, этанол), 2 – резервуар с готовым
раствором (коллоидный раствор
наночастиц серебра), 3 – прозрачная
кювета для абляции, 4 – твердотельный
материал для абляции (металлическое
серебро), 5 – падение лазерного
излучения на образец,
6 - перистальтический насос (насос для
жидкости с регулировкой скорости),
7 – магнитная мешалка для получения
однородного раствора в кювете, 8 –
проточная кювета с двумя прозрачными
противоположными стенками для
контроля концентрации раствора, 9 -
светодиод с длиной волны излучения
подобранной в максимум длины поглощения раствора
(максимум поглощения раствора серебра 400 нм), 10 – кремниевый фотодиод регистрирующий прохождение
излучения через раствор от светодиода, 11 – блок управления скорости насоса в зависимости от показаний фотодиода.

Экспериментальная установка

Образцы металлов

Скорость осаждения частиц

Скорость осаждения частиц

Распределение размеров Ag в H2O
Средний размер 19 нм

Распределение размеров Ag в H2O+PEG
Средний размер 11 нм

Распределение размеров Ag в H2O+PVP
Средний размер 11 нм

Распределение размеров Au в H2O
Средний размер 16 нм

Распределение размеров Au в H2O+PEG
Средний размер 7 нм

Распределение размеров Au в H2O+PVP
Средний размер 6 нм

Распределение размеров Pt в H2O
Средний размер 6 нм

Распределение размеров Pt в H2O+PEG
Средний размер 5 нм

Распределение размеров Pt в H2O+PVP
Средний размер 3 нм

Осаждение наночастиц золота в различных растворах

Осаждение наночастиц серебра в различных растворах

Осаждение наночастиц платины в различных растворах