ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТЬЮ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ
Источник:
В последнее время интерес к углеродным материалам повысился в связи с перспективами использования в нанотехнологиях. Расширение технологических возможностей углеродосодержащих материалов связано с таким процессом как плавление, но вопрос о возможности существования плавления при воздействии лазерного излучения на графит обсуждался достаточно долго и противоречиво. За период почти столетних исследований проведено значительное число независимых экспериментов, результаты которых свидетельствуют о плавлении углерода при давлениях порядка 1 бар и температурах около 3800 К. Общим методическим недостатком практически всех названных исследований, позволяющим усомниться в достоверности их результатов, является отсутствие регистрации процесса плавления в реальном масштабе времени. Цель данной работы заключалась в непосредственной регистрации плавления углерода, нагреваемого сфокусированным лазерным излучением при давлении порядка 1 бар, в реальном масштабе времени и в дальнейшем исследовании структуры переплавленного таким образом графита. В предлагаемой работе для визуализации и диагностики процессов, происходящих на поверхности графита в зоне воздействия лазерного излучения, была выбрана и использована следующая методика проведения эксперимента. Образцы (стеклоуглерод, пироуглерод) нагревались сфокусированным лучом импульсно-переодического ИАГ-Nd-лазера. Длина волны излучения 1,06 мкм, частота повторения импульсов 150 Гц, длительность 2 мс. Средняя мощность излучения изменялась в диапазоне 15÷80 Вт. Усилитель яркости на парах меди CVL-10 позволял получить оптические изображения области лазерного воздействия до 16000 изображений в секунду с экспозицией до 20 нс. Для регистрации изображений использовалась цифровая видеокамера с частотой регистрации оптических изображений 500 кадров в секунду. После воздействия поверхность материала изучалась как с помощью обычных оптических микроскопов, так и с помощью атомно-силового микроскопа (зондовый сканирующий микроскоп Smena-B). Было установлено, что нагрев поверхности стеклоуглерода приводит к её деформации, в результате которой формируется чётко выраженное светлое кольцо по границе каверны. Скорость перемещения этого кольца изменялась от 290 мкм/с до 870 мкм/с при увеличении мощности от 38 Вт до 50 Вт соответственно. При длительном воздействии (более 1с) явным образом регистрируется распространение области термического воздействия (области уменьшения отражательной способности). Скорость распространения области термического влияния изменялась от 182 мкм/с при мощности 44 Вт до 451 мкм/с при мощности 50 Вт. После окончания воздействия лазерного излучения на поверхность стеклоуглерода был проведён анализ зоны взаимодействия с помощью оптического микроскопа. Были определены линейные размеры каверн и области термического воздействия. Глубина каверны при увеличении мощности в пределах от 38 Вт до 50 Вт изменялась от 130 мкм до 220 мкм. Диаметр каверны порядка 1 мм. Размер области термического влияния порядка 2 мм. Что касается пироуглерода то, ни при каких режимах воздействия лазерного излучения на поверхность образца плавления не обнаружено. Как уже отмечалось, особый интерес представляет образование наноструктур при лазерном воздействии. В работе с помощью атомно-силового микроскопа восстановлен рельеф поверхности стеклоуглерода после воздействия лазерного излучения (время воздействия лазерного излучения 2 с при мощности 76 Вт). Видны «нанопики» с характерными размерами десятки нм. Кроме того, в работе был проведен эксперимент по осаждению паров стеклоуглерода на поверхность стеклянной подложки, с целью регистрации в реальном времени данного процесса. В эксперименте использовалась скоростная цифровая камера. Для стелкоуглерода напыление происходит в виде капель, а для пироуглерода в виде мелкодисперсных частиц. В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований по воздействию лазерного излучения на поверхность углеродосодержащих материалов. Зафиксировано плавление стеклоуглерода под воздействием лазерного излучения. Установлен нижний порог плавления стеклоуглерода по выходной мощности ИАГ-Nd-лазера. Установлено, что пироуглерод во всем используемом интервале мощностей ИАГ-Nd-лазера не плавится. Реализован метод наблюдения осаждения продуктов сублимации стекло- и пироуглерода на стеклянную подложку в реальном масштабе времени. Распределение продуктов сублимации имеет вид овала из частиц разного характера, природа которых пока не установлена и требует дальнейших исследований.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 110 KB...
27 01 2021 3:17:58
Статья в формате PDF 121 KB...
26 01 2021 18:36:14
Статья в формате PDF 355 KB...
24 01 2021 12:19:40
Статья в формате PDF 99 KB...
22 01 2021 11:30:31
Статья в формате PDF 172 KB...
21 01 2021 10:15:54
Статья в формате PDF 188 KB...
20 01 2021 11:10:18
В статье раскрываются новые знания, которые становятся стратегическим ресурсом, обеспечивают России статус великой державы и формирование упреждающей реакции на скрытые угрозы национальным интересам. Паспорта научных специальностей способствуют консолидации интеллектуальных ресурсов страны на самых актуальных направлениях исследований. Выявленные различия характеризуют определяющую роль паспорта научной специальности в резонансном взаимодействии с диссертационными работами, при наличии которого достигается соответствие предмета исследования паспорту научной специальности. Резонансное взаимодействие объекта и субъекта в научном творчестве при выполнении диссертационной работы составляет основной принцип интеллектуальной информационной технологии как инструмента научного творчества. ...
19 01 2021 3:47:59
Статья в формате PDF 109 KB...
17 01 2021 10:33:17
Статья в формате PDF 299 KB...
16 01 2021 14:40:19
Статья в формате PDF 139 KB...
14 01 2021 18:40:25
Обсуждаются разбиения 3D пространства на модулярные ячейки с целью последующего конструирования невырожденных модулярных 3D структур кристаллов. ...
13 01 2021 16:53:28
Статья в формате PDF 115 KB...
12 01 2021 1:30:20
Статья в формате PDF 122 KB...
11 01 2021 20:29:49
Статья в формате PDF 107 KB...
10 01 2021 0:41:59
Статья в формате PDF 112 KB...
09 01 2021 3:50:47
Статья в формате PDF 275 KB...
07 01 2021 11:30:14
Статья в формате PDF 129 KB...
05 01 2021 17:25:26
В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких ( Х О Б Л). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при Х О Б Л. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза Х О Б Л. ...
04 01 2021 19:56:47
Изучен химический состав нетрадиционного инулинсодержащего сырья Scorzonera hispanica L. и Tragopogon porrifolius L. Получены полисахаридные концентраты и установлена их антибактериальная и гипогликемическая активности. Прогнозируется их использование в качестве лечебно-профилактических комплексов. ...
03 01 2021 16:22:25
Статья в формате PDF 100 KB...
02 01 2021 17:37:50
Статья в формате PDF 217 KB...
01 01 2021 1:20:16
Статья в формате PDF 257 KB...
31 12 2020 1:22:12
Статья в формате PDF 131 KB...
30 12 2020 2:28:14
Статья в формате PDF 188 KB...
29 12 2020 13:16:30
Статья в формате PDF 112 KB...
27 12 2020 17:18:43
Статья в формате PDF 126 KB...
26 12 2020 9:25:32
Статья в формате PDF 299 KB...
25 12 2020 9:21:45
Статья в формате PDF 171 KB...
24 12 2020 16:38:15
Статья в формате PDF 126 KB...
23 12 2020 13:28:39
Статья в формате PDF 120 KB...
22 12 2020 17:41:19
Статья в формате PDF 119 KB...
20 12 2020 10:12:39
Статья в формате PDF 123 KB...
19 12 2020 23:25:41
Обсуждены методика и некоторые результаты моделирования вероятных конфигураций межфазных границ на поверхности композиционных материалов, полученные методом итерации прямоугольных генераторов на определенных сетках Кеплера- Шубникова. ...
17 12 2020 23:11:50
Статья в формате PDF 135 KB...
16 12 2020 12:52:42
Статья в формате PDF 127 KB...
15 12 2020 3:19:43
Статья в формате PDF 581 KB...
13 12 2020 10:43:23
Статья в формате PDF 106 KB...
12 12 2020 9:27:40
Статья в формате PDF 136 KB...
09 12 2020 20:22:28
Статья в формате PDF 109 KB...
07 12 2020 16:53:36
Статья в формате PDF 132 KB...
06 12 2020 20:20:44
Статья в формате PDF 102 KB...
04 12 2020 22:27:10
Статья в формате PDF 113 KB...
02 12 2020 6:35:20
Статья в формате PDF 99 KB...
01 12 2020 23:31:41
Статья в формате PDF 121 KB...
30 11 2020 17:41:27
Исторический аспект развития студенческого самоуправления в дореволюционный, советский и переходный периоды России показали, что будущее страны на современном этапе определяется тем, каким образом будут осуществлены воспитание и подготовка квалифицированной рабочей силы, готовой к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности. Одним из важных стимулов повышения гражданской, патриотической и социальной активности будущих специалистов являются восстановление, наличие и дальнейшее развитие и совершенствование таких демократических институтов в студенческой среде как соуправление и самоуправление. ...
29 11 2020 11:22:29
Статья в формате PDF 115 KB...
28 11 2020 19:56:33
Статья в формате PDF 89 KB...
27 11 2020 22:41:17
Статья в формате PDF 106 KB...
26 11 2020 19:23:24
Статья в формате PDF 95 KB...
25 11 2020 9:36:15
Статья в формате PDF 376 KB...
24 11 2020 21:32:39
Методика диагональной сегментарной амплитудометрии, заключающаяся в регистрации амплитуды колебаний активного и реактивного сопротивления тканей человеческого организма, широко используемая в медицинской практике, начинает применяться в спорте для контроля за функциональным состоянием спортсменов в различные периоды учебно-тренировочного процесса. Результаты, полученные данным методом, показывают, что различия в проводимости тканей определяются видом спорта, а также квалификацией спортсменов. Проводимость тканей более устойчива в подготовительный период по сравнению с соревновательным. Суммарная нестабильность проводимости тканей выше на соревнованиях более высокого уровня. ...
23 11 2020 15:49:33
Статья в формате PDF 626 KB...
22 11 2020 3:18:35
Статья в формате PDF 103 KB...
21 11 2020 6:53:47
Статья в формате PDF 103 KB...
20 11 2020 14:33:18
Представлены породный состав, структура и концентрация поголовья овец в разрезе природно-экономических зон Республики Тыва. ...
19 11 2020 12:10:17
Статья в формате PDF 106 KB...
18 11 2020 14:48:27
Статья в формате PDF 168 KB...
17 11 2020 19:41:51
Статья в формате PDF 127 KB...
16 11 2020 21:25:49
Статья в формате PDF 236 KB...
15 11 2020 21:24:23
Статья в формате PDF 250 KB...
14 11 2020 22:25:47
Статья в формате PDF 111 KB...
13 11 2020 13:49:35
Статья в формате PDF 131 KB...
12 11 2020 11:35:15
Статья в формате PDF 114 KB...
11 11 2020 7:35:13
В статье приведены результаты исследований величин защитных пленок смазочно-охлаждающей жидкости ( С О Ж) при обработке деталей уплотненным абразивом. При исследовании толщины адсорбционной пленки адсорбцию выражали через молярно – объемные концентрации поверхностно-активных веществ ( П А В) в растворе абразивной суспензии до и после обработки на экспериментальном стенде камерного типа. Полученные значения величин защитных пленок, необходимы для оценки интенсивности обработки поверхности детали выступами микрорельефа абразивного зерна. ...
10 11 2020 11:41:33
Статья в формате PDF 254 KB...
09 11 2020 22:32:48
Статья в формате PDF 120 KB...
08 11 2020 4:19:59
Статья в формате PDF 138 KB...
06 11 2020 16:57:45
Статья в формате PDF 221 KB...
05 11 2020 15:26:42
Разработан новый морфометрический показатель площади контакта эпителия и стромы. Показатель использовался автором при многолетних исследованиях морфофункционального состояния щитовидной железы у женщин и в эксперименте. ...
04 11 2020 8:42:31
Статья в формате PDF 251 KB...
03 11 2020 2:34:10
Статья в формате PDF 109 KB...
02 11 2020 20:24:44
Статья в формате PDF 95 KB...
01 11 2020 16:57:43
Статья в формате PDF 104 KB...
31 10 2020 7:47:39
Статья в формате PDF 127 KB...
30 10 2020 6:56:43
Статья в формате PDF 126 KB...
29 10 2020 12:41:32
Статья в формате PDF 117 KB...
28 10 2020 7:11:22
Статья в формате PDF 97 KB...
27 10 2020 9:55:44
Статья в формате PDF 387 KB...
26 10 2020 10:35:15
Статья в формате PDF 498 KB...
24 10 2020 21:16:58
Статья в формате PDF 145 KB...
23 10 2020 20:11:38
Статья в формате PDF 127 KB...
22 10 2020 1:21:38
Статья в формате PDF 111 KB...
21 10 2020 13:26:20
Статья в формате PDF 101 KB...
20 10 2020 23:55:41
В опытах с 19 полосками миометрия, полученных от 5 женщин в конце доношенной беременности при плановом кесаревом сечении, установлено, что озонированный ( ≈0,50 мкг/мл) раствор Кребса ингибирует спонтанную сократительную активность миометрия и существенно уменьшает стимулирующий эффект адреналина, т.е. снижает его α-адренореактивность. Это объясняет эффективность озонотерапии при угрозе прерывания беременности и дискоординированной родовой деятельности. ...
19 10 2020 8:48:19
Статья в формате PDF 120 KB...
18 10 2020 23:32:13
Статья в формате PDF 103 KB...
17 10 2020 8:27:46
Статья в формате PDF 117 KB...
16 10 2020 11:51:26
Разработана математическая модель прогнозирования инфекционной заболеваемости на модели природно-очаговой инфекции, возбудителем которой является вирус клещевого энцефалита. Математическая модель представлена в виде аддитивного временного ряда, включающая тренд, случайные компоненты и сезонные составляющие, имеющие разную периодичность: менее года, 3 года и многолетнюю. ...
15 10 2020 10:19:35
Статья в формате PDF 261 KB...
14 10 2020 20:42:36
Статья в формате PDF 103 KB...
13 10 2020 9:44:18
В данной статье раскрывается содержание таких понятий, как духовность и религиозность. Анализ названных понятий проходит в контексте рассмотрения самопознания в качестве особого вида деятельности человека. Автором также предлагаются критерии, согласно которым человек может определять степень развития своего сознания. ...
11 10 2020 20:36:30
Территориальные различия электоральных предпочтений отличаются высокой устойчивостью в современной России. Этот феномен подтверждается методом корреляционного анализа. Выделяются шесть основных социальных факторов, влияющих на различия в электоральной географии: 1) доля городского населения; 2) приближенность к центру; 3) этнический фактор; 4) доля молодежи в составе населения; 5) преобладающие виды деятельности населения; 6) структура социальных связей. Электоральное поведение в России менее индивидуально, чем в западных странах, большее значение имеют объективные социальные факторы. ...
10 10 2020 21:19:23
Статья в формате PDF 121 KB...
09 10 2020 5:56:19
Статья в формате PDF 253 KB...
08 10 2020 1:27:52
Статья в формате PDF 86 KB...
07 10 2020 23:11:53
Статья в формате PDF 104 KB...
06 10 2020 0:19:30
Статья в формате PDF 110 KB...
04 10 2020 3:24:39
Статья в формате PDF 136 KB...
03 10 2020 21:18:49
Статья в формате PDF 159 KB...
02 10 2020 20:30:13
Статья в формате PDF 120 KB...
01 10 2020 11:30:39
Статья в формате PDF 129 KB...
30 09 2020 10:59:33
Статья в формате PDF 94 KB...
29 09 2020 1:55:27
Статья в формате PDF 187 KB...
28 09 2020 7:19:57
Статья в формате PDF 104 KB...
26 09 2020 21:22:40
Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстрактной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит характер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens. ...
25 09 2020 13:27:10
Статья в формате PDF 177 KB...
24 09 2020 18:55:57
Статья в формате PDF 307 KB...
23 09 2020 9:40:28
Статья в формате PDF 136 KB...
22 09 2020 12:15:36
Статья в формате PDF 114 KB...
19 09 2020 8:41:56
Статья в формате PDF 100 KB...
18 09 2020 13:52:16
Статья в формате PDF 133 KB...
16 09 2020 14:33:17
Статья в формате PDF 145 KB...
15 09 2020 18:23:38
Статья в формате PDF 161 KB...
14 09 2020 19:27:21
Статья в формате PDF 267 KB...
13 09 2020 7:20:24
Статья в формате PDF 96 KB...
12 09 2020 20:32:48
Статья в формате PDF 101 KB...
11 09 2020 12:14:21
Статья в формате PDF 114 KB...
10 09 2020 13:41:51
Статья в формате PDF 119 KB...
09 09 2020 20:32:21
Статья в формате PDF 141 KB...
08 09 2020 3:30:16
Статья в формате PDF 102 KB...
07 09 2020 9:34:14
Статья в формате PDF 316 KB...
06 09 2020 8:10:42
Обзор состояния кормления и причин падежа молодняка лисиц в О О О « Покровское зверохозяйство» Республики Саха ( Якутия) в 2010 г. ...
05 09 2020 21:53:30
Статья в формате PDF 266 KB...
04 09 2020 8:45:58
Статья в формате PDF 122 KB...
03 09 2020 9:18:32
Статья в формате PDF 294 KB...
02 09 2020 18:34:43
Статья в формате PDF 103 KB...
31 08 2020 3:50:40
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: