تأثير تابشدهي دوتپي و محيط برهمكنش بر فرآيند مادهبرداري فلزات و پديده انفجار فاز با ليزر نانوثانيه

دكتراي تخصصي

در اين رساله، اثر محيط برهم كنش و تابش دهي دوتپي در برهم كنش پرتو ليزر تپي (با طول تپ نانوثانيه) و هدف رسانا مورد مطالعه قرار گرفت. ديناميك ماده برداري در دو محيط برهم كنش هوا و آب مقطر با استفاده از روش پرتو ليزر پمپ گمانه براي هدف نازك آلومينيومي بررسي شد. همچنين، پديده تشكيل و نابودي - حباب در محيط برهم كنش مايع با اين روش مشاهده و مطالعه شد. هدف آلومينيومي ضخيم، در دو پيكربندي تك تپي و دوتپي (به شيوه موازي با زمان هاي تاخير از مرتبه نانوثانيه) در شارهاي مختلف ليزري مورد تابش دهي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه مي توان نرخ ماده برداري را بر حسب شار به سه ناحيه تبخير عادي، انفجار فاز و شكست اپتيكي تقسيم كرد. مقايسه نرخ ماده برداري در دو پيكربندي نشان داد كه استفاده از پيش تپ باعث كاهش شار آستانه انفجار فاز در پيكربندي دوتپي شد. تابش دهي در دو محيط برهم كنش هوا (در فشار اتمسفر) و ارتفاع هاي مختلف آب مقطر انجام شد. در پيكربندي تك تپي، شار آستانه انفجار فاز بزرگتري براي ارتفاع هاي كوچكتر آب نسبت به هوا به دست آمد. در حاليكه براي ارتفاع هاي بزرگتر آب مقطر، شار آستانه انفجار فاز نسبت به هوا كاهش يافت. همچنين، نتايج نشان دادند كه در پيكربندي دوتپي، شار آستانه انفجار فاز براي تمام ارتفاع هاي آب نسبت به هوا مقدار كمتري دارد. به منظور بررسي اثر جذب پرتو ليزر توسط مواد وارد شده به محيط مايع بر نرخ ماده برداري، هدف تيتانيومي توسط پرتو ليزر تپي در پيكربندي تك تپي در محيط برهم كنش مايع تابش دهي شد. نتايج نشان دهنده كاهش نرخ ماده برداري با افزايش غلظت مواد وارد شده به مايع براي شارهاي مختلف ليزري استفاده شده در آزمايش، ارتفاع هاي مختلف آب و محيط هاي آب، اتانول و استون ميباشد.

191480

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك اتمي و ملكولي

دكتر محمد حسين مهديه