ливості отримання нанопорошків
Метод випаровування речовини випромінюванням лазера з подальшою конденсацією пари відомий з 1970 року [20]. Однак через низьку продуктивність і високих витрат енергії цей спосіб отримання нанопорошків знайшов застосування лише в лабораторних умовах [21,22]. Основна частина втрат енергії пов'язана з поглинанням і розсіюванням випромінювання плазмою і парами який випаровується, над поверхнею мішені. Використання імпульсних лазерів дозволяє істотно збільшити продуктивність і знизити втрати енергії за рахунок зменшення тривалості випромінювання та підвищення частоти проходження імпульсів. При цьому відбувається більш ефективний винос парів з гарячої зони і забезпечується зменшення розміру часток [23,24].
В роботі [25] лазера показано, що випаровування мішені імпульсним СО 2 лазером є досить ефективним способом отримання слабоагломерірованних нанопорошків складних з'єднань з характерним розміром ~ 10 нм і вузьким розподілом часток за розмірами. Аналіз результатів показує, що основним чинником, що визначає продуктивність установки, що має певні характеристики, є питома енергія, яка потрібна для випаровування матеріалу.
В роботі [26] показується, що імпульсний режим випромінювання повинен забезпечувати не тільки зниження розміру часток за чет збільшення інтенсивності випромінювання та більш ефективного виносу пара з гарячої зони, а й принаймні не більш високі витрати енергії , ніж режим постійного випромінювання. Пов'язано це з тим, що ймовірність елементарного акту випаровування експоненціально збільшується з ростом температури розплаву, а значить і пікової щільності потужності випромінювання (27)
Імпульсний СО 2 лазер дозволяє в 4 рази зменшити розмір часток у повітрі з нормальними умовами при енерговитратах не вище, ніж найбільш низькі значення, отримані для лазерів з постійним випромінюванням. Ефективність використання випромінювання для отримання нанопорошку становить менше 10%, її можна поліпшити, а продуктивність збільшити навіть при тій же середній потужності за рахунок зменшення тривалості випромінювання та підвищення частоти проходження імпульсів
2. Дослідження характеристик лазера та можливості отримання нанопорошків
2.1Погрешності вимірювань
Всі експериментальні графіки, наведені в роботі, побудовані за середнім значенням з 3 - 6 вимірювань. Помилка вимірювань більшості реєстрованих параметрів визначалася похибкою використовуваних приладів. Систематична помилка вимірювань, що вноситься приладами, не перевищувала 10%. При аналізі спектральних ліній або вимірі расходімості, спочатку визначалася середньоквадратична помилка за формулою:
де, x - середнє значення вимірюваних величин, х i - вимірювана величина, n - число вимірювань.
А потім, задаючи довірчу ймовірність за Стьюдентом (a=0.95), обчислювалася величина довірчого інтервалу:
У нашому випадку сумарний інтервал похибок вимірювань не перевищував величину 15 - 20%, що дозволяє говорити про достовірність отриманих у дисертаційній роботі результатів і висновків.
2.2 Дослідження характеристик електророзрядного XeCl лазера
В ек...
