E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Development of a photoacoustic monitoring system for the study of laser ablation processes upon the removal of encrustation from stonework

Αρχική Development of a photoacoustic monitoring system for the study of laser ablation processes upon the removal of encrustation from stonework

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000419063

Τίτλος

Development of a photoacoustic monitoring system for the study of laser ablation processes upon the removal of encrustation from stonework

Άλλος τίτλος

Ανάπτυξη συστήματος φωτοακουστικής παρακολούθησης και μελέτης διαδικασιών αποδόμησης κατά την αφαίρεση επικαθήσεων από πέτρινα υποστρώματα με λέιζερ

Συγγραφέας

Παπανικολάου, Αθανασία Φ.

Σύμβουλος διατριβής

Χαραλαμπίδης, Δημήτριος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Άγγλος, Δημήτριος
Ζαχαράκης, Ιωάννης

Περίληψη

Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αναπτύχθηκε ένα πρωτότυπο υβριδικό φωτοακουστικό και οπτικό σύστημα για την παρακολούθηση, σε πραγματικό χρόνο, εφαρμογών καθαρισμού με λέιζερ. Αυτή η διάταξη επέτρεψε την καταγραφή των ακουστικών κυμάτων που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία της φωτοαποδόμησης στην περιοχή των MHz. Η καταγραφή του παραγόμενου φωτοακουστικού σήματος, σε συνδυασμό με οπτικές εικόνες υψηλής ανάλυσης, παρέχει την δυνατότητα της επιτόπιας παρακολούθησης του καθαρισμού με ακρίβεια. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν τεχνικά δείγματα, που αποτελούνται από μαρμάρο και προσομοίωση περιβαλλοντικών επικαθίσεων, στα οποία έγιναν δοκιμές καθαρισμού με λέιζερ. Η ακτινοβόληση πραγματοποιήθηκε με δυο δέσμες λέιζερ, μια υπέρυθρη (1064 nm) και μια υπεριώδη (355 nm), οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν μεμονωμένα ή/και ταυτόχρονα, ενώ η πρακολούθηση της διαδικασίας ήταν δυνατή μέσω της καταγραφής και της επεξεργασίας των παραγόμενων φωτοακουστικών σημάτων. Συγκεκριμένα, η χρήση αυτού του υβριδικού συστήματος επέτρεψε τον ακριβή προσδιορισμό του αριθμού των παλμών λέιζερ που απαιτούνται για την πλήρη απομάκρυνση της ανεπιθύμητης κρούστας επικαθήσεων κατά την ακτινοβόληση και συνέβαλε στην διερεύνηση των εμπλεκόμενων μηχανισμών φωτοαποδόμησης. Για το σκοπό αυτό η μεταβολή του παραγόμενου ΦΑ σήματος μελετήθηκε συνδυαστικά με την εξέλιξη της διαδικασίας του καθαρισμού, όπως αυτή αποτυπώνεται στην ακτινοβολημένη επιφάνεια, η οποία αξιολογήθηκε με μια σειρά από αναλυτικές τεχνικές (προφιλομετρία, ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης και φασματοφωτόμετρο). Επιπλέον, μέσω της μελέτης του παραγόμενου φωτοακουστικού σήματος ήταν δυνατόν να υπολογιστεί η αναλογία της σχετικής αύξησης της θερμοκρασίας (T_IR / T_UV) που αναπτύσσεται στο υλικό λόγω της αλληλεπίδρασης του με τη δέσμη του λέιζερ και να συνδεθεί με τους εμπλεκόμενους μηχανισμούς αποδόμησης. Τα αποτελέσματα από την μελέτη αυτή αποδεικνύουν την δυνατότητα της συνδυασμένης φωτοακουστικής και οπτικής προσέγγισης όσον αφορά την επιτυχή παρακολούθηση του καθαρισμού με λέιζερ καθώς και την μελέτη των κυρίαρχων μηχανισμών φωτοαποδόμησης για κάθε μήκος κύματος. Στην κατεύθυνση αυτή, η παρούσα εργασία συνεισφέρει στην εξήγηση της μεθοδολογίας καθαρισμού η οποία συνδυάζει 2 δέσμες λέιζερ που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια και στοχεύει στη μείωση φαινομένων δυσχρωματισμού που παρατηρούνται στις ακτινοβολημένες επιφάνειες από τις οποίες έχουν αφαιρεθεί περιβαλλοντικές επικαθήσεις.

Φυσική περιγραφή

65 σ. : πίν., σχήμ. εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Black crust

Laser cleaning

Marble

Ημερομηνία έκδοσης

2018-11-23

Συλλογή

Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Φυσικής--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης