Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην εκπομπή ακτινοβολίας λέιζερ από νανοϋβριδκά υλικά του οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO)  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Τίτλος Μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην εκπομπή ακτινοβολίας λέιζερ από νανοϋβριδκά υλικά του οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO)
Συγγραφέας Πατραμάνης, Δημήτριος
Σύμβουλος διατριβής Άγγλος, Δημήτριος
Περίληψη Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η μελέτη της εκπομπής ακτινοβολίας λέιζερ (random laser) από νανοσωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO) και ειδικότερα η εξάρτηση των χαρακτηριστικών της δράσης λέιζερ από τη θερμοκρασία. Στόχος της μελέτης είναι η διερεύνηση της χρήσης υλικών, που περιέχουν νανοσωματίδια ZnO για την ανάπτυξη διατάξεων οπτικής θερμομετρίας. Εξετάστηκαν δύο τύποι υβριδικών υλικών, με κοινό το οπτικό μέσο, νανοσωματίδια ZnO, και φορέα είτε ένα οργανικό πολυμερές (πολύ-διμεθυλοσιλοξάνιο, PDMS) είτε σίλικα (sol-gel, SiO2). To οξείδιο του ψευδαργύρου αποτελεί το οπτικό μέσο. Κατόπιν διέγερσης στο υπεριώδες εκπέμπει ισχυρή φωταύγεια στην περιοχή 375-410 nm, η οποία, στην περίπτωση συστημάτων, που εμφανίζουν υψηλή σκέδαση, ενισχύεται παράγοντας ακτινοβολία με χαρακτηριστικά εκπομπής λέιζερ. Το φαινόμενο της ενίσχυσης απουσία κατόπτρων αλλά παρουσία σωματιδίων σκεδαστών αποδίδεται με τον όρο random laser ή random lasing. Σε προηγούμενη μελέτη με τα ανωτέρω υλικά διαπιστώθηκε ότι η εκπομπή φωταύγειας από νανοσωματίδια ZnO εμφανίζει εξάρτηση από τη θερμοκρασία και ειδικότερα μείωση της εκπεμπόμενης έντασης, διεύρυνση του φάσματος εκπομπής και μετατόπιση του μεγίστου σε μία ευρύτατη κλίμακα θερμοκρασιών. Σε επέκταση της μελέτης αυτής πραγματοποιείται η παρούσα έρευνα με σκοπό τη διερεύνηση της χρήσης υλικών, που περιέχουν νανοσωματίδια ZnO για την ανάπτυξη διατάξεων οπτικής θερμομετρίας με βάση το φαινόμενο random laser. Στις μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε παλμικό laser διεγερμένων διμερών (KrF, μήκος κύματος εκπομπής λ = 248 nm, χρονικό εύρος παλμού τ = 0.5 ps) ως πηγή διέγερσης ικανή να οδηγήσει στην ανάπτυξη δράσης random laser στα δείγματα. Η επιλογή αυτή δικαιολογείται βάσει της τιμής του ενεργειακού χάσματος του οξειδίου του ψευδαργύρου (~3.3 eV) και του χρόνου ζωής φθορισμού του (~200 ps) καθώς διασφαλίζει αποτελεσματική μονοφωτονική διέγερση του ZnO με ρυθμό άντλησης ταχύτερο του χρόνου αποδιέγερσης. Για τη μεταβολή της θερμοκρασίας χρησιμοποιήθηκε θερμαινόμενη βάση τοποθέτησης των δειγμάτων, συζευγμένη με τροφοδοτικό συνεχούς τάσης, ενώ για τη μέτρηση της χρησιμοποιήθηκε θερμόμετρο σε επαφή με την ακτινοβολούμενη επιφάνεια του δείγματος. Η συλλογή της ακτινοβολίας εκπομπής γίνεται μέσω οπτικής ίνας, η ανάλυση της σε φασματογράφο και η καταγραφή της σε ανιχνευτή τύπου ICCD. Από τη συστηματική μελέτη των δειγμάτων και μέσω των φασμάτων εκπομπής αυτών προκύπτει ότι η δράση random laser είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε αύξηση της θερμοκρασίας. Συγκεκριμένα, παρατηρείται δραστική μείωση του φαινομένου με θέρμανση του δείγματος κατά λίγους βαθμούς πάνω από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Τα πειράματα καταδεικνύουν ότι αυτή η συμπεριφορά δεν αναιρείται με αύξηση της πυκνότητας ενέργειας άντλησης, παρά μόνο με επαναφορά του συστήματος στις αρχικές συνθήκες θερμοκρασίας, δηλαδή θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Γλώσσα Ελληνικά
Ημερομηνία έκδοσης 2017-07-21
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Πτυχιακές εργασίες
  Τύπος Εργασίας--Πτυχιακές εργασίες
Εμφανίσεις 53

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 4