Реферат

Выпускная квалификационная работа 58 страниц, 28рисунков, 7 таблиц, 30 использованных источников литературы.

Ключевые слова: электроразрядный эксимерный лазер, выходное излучение, нанопорошок, спектральная линия, система прокачки газа.

Объектом исследования является импульсно-периодический электроразрядныйXeClлазера с УФ-предыонизацией.

Цель работы: Исследовать возможность использования эксимерного лазера для получения нанопорошков.

В работе произведено исследование характеристик XeClлазера с УФ-предыонизацией, проведен теоретический расчет газовой системы лазера, определена ширина линии излучения, изучалась возможность производства нанопорошков с помощью эксимерного лазера.

На основе анализа результатов экспериментов и вычислений были внесены предложения по увеличению эффективности получения нанопорошка и дальнейшему направлению исследований

Выпускная квалификационная работа выполнена в текстовом редакторе MicrosoftWord2000.

Содержание

Ведение	6
1 Особенности работы и применения электроразрядных эксимерных лазеров	8
1.1 Способы создания активной среды электроразрядных эксимерных лазеров	8
1.2 Системы прокачки рабочей смеси	10
1.3Основные реакции в лазерах на галогенидах инертных газов	15
1.4Образование эксимерных молекул	17
1.5Электрические схемы ввода энергии в объемный разряд	18
1.6Объемный разряд в инертных газах и их смесях с галогеносодержащими молекулами	20
1.7Источники предыонизации газа	21
1.8 Некоторые особенности получения нанопорошков.	24
2 Исследование характеристик лазера и возможности получения нанопорошков
2.1 Погрешности измерений	25
2.2 Исследование характеристик электроразрядного XeClлазера	26
2.3 Формирование излучения с узкой спектральной линии в селективном резонаторе.	30
2.4 Расчет характеристик вентилятора и свойств газового тракта лазера.	35
2.5 Исследование возможности получения нанопорошка	45
Заключение	55
Список использованных источников	56

Введение

Интенсивное развитие микроэлектроники и возможность эффективного применения в этой области электроразрядных импульсно-периодических эксимерных лазеров вызывает у исследователей интерес к дальнейшему изучению и совершенствованию таких типов лазеров. Основными требованиями предъявляемые к эксимерным лазерам являются: высокий КПД, надежность и компактность конструкции, а также продолжительное время работы в частотном режиме.

В настоящее время в литературе имеется большое количество экспериментальных и теоретических работ посвященных исследованиям импульсно-периодических электроразрядных XeCl-лазеров. В этих работах отмечается: сложность достижения высокого кпд лазера, формирующиеся низкокогерентного излучения в режиме свободной генерации, трудность удержания горения однородного объемного разряда в течение длительности накачки.

В последние годы в связи с развитием технологий синтеза наноструктурированных объемных материалов с улучшенными механическими и новыми электромагнитными и оптическими свойствами [1], значительное внимание уделяется получению наноразмерных порошков.

Значительный вклад в развитие этого научного направления внес Г. Глейтер, которым собственно впервые и был введен термин "наноструктурные материалы", означающий объекты со структурой, размеры зерен которой составляют менее 100 нм. Технологии получения подобных материалов, а также способы их мониторинга и диагностики получили название "нанотехнологии".

Анализ зарубежных исследований, проведенных в последние годы в области нанотехнологий, свидетельствует о высоких перспективах развития и последующего промышленного применения в машиностроении следующих технологий: изготовление наноструктурных керамических и композиционных изделий точной формы; создание наноструктурных инструментальных материалов для производства режущих инструментов, сочетающих высокие значения твердости и ударной вязкости; создание наноструктурных защитных износо- и коррозионно-стойких покрытий; создание полимерных композитов, обладающих повышенной прочностью и низкойвоспламеняемостью. Достижения в разработке и изготовлении наноструктур различного назначения в наибольшей степени определяются уровнем развития нанотехнологий, которые позволяют получать наноструктуры необходимой конфигурации и размерности.Существует большое количествометодов получения наноразмерных частиц, такие как: метод газовойконденсации, лазерный, высокоэнергетическое разрушение, термический синтез, термическое разложение и т.д. их подробный анализ приведен, например, в работах [2,3]

С нашей точки зрения, одним из наиболее перспективных способов получения нанопорошков из диэлектриков, является лазерный синтез. В связи с этим, целью настоящей работы является исследование возможностей получения нанопорошков с помощью эксимерного лазера.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач:

1. Выявить влияние характеристик разряда на лазерное излучение, а также определить оптимальные условия горения разряда для получения высокого значения кпд и удельного энергосъема с активной среды.

2. Исследовать формирование угловой направленности и узкой спектральной линии выходного излучения в короткоимпульсном XeCl лазере, при использовании дисперсионного резонатора.

3. Исследовать возможность формирования качественного излучения в XeClлазере и определить эффективность применения УФ излучения для получения нанопорошков.