Оптическое ограничение в суспензиях углеродных наночастиц

• Автор: Булатов, Денис Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Оптические и нелинейно-оптические свойства углеродных наночастиц

1.1 Новые формы углерода

1.1.1 Углеродные нанотрубки

1.1.2 Фуллерены

1.1.3 Углерод с луковичной структурой

1.1.4 Другие формы углеродных наночастиц

1.2 Оптические свойства новых форм углерода

1.2.1 Оптические свойства углеродных нанотрубок

1.2.2 Оптические свойства фуллеренов

1.3.1 Понятие оптического ограничения как физического явления
1.3.2 Известные физические механизмы, ответственные за оптическое
ограничение
Выводы к Главе
Глава 2. Оптическое ограничение в водных суспензиях многостенных
углеродных нанотрубок
2.1 Получение исследуемых водных суспензий многостенных углеродных нанотрубок
2.2.1 Описание используемой в эксперименте стандартной методики
г - сканирования
2.2.2 Описание используемой в эксперименте модернизированной методики
2- сканирования
2.3.1 Описание лазерной установки
2.3.2 Электронная система управления и регистрации энергии лазерных импульсов
2.4 Определение линейности используемых фотоприёмников
2.5 Расчёт плотности мощности сфокусированного лазерного пучка
2.6 Определение диаметра пучка в перетяжке линзы
2.7 Экспериментальное исследование оптического ограничения в водной суспензии многостенных углеродных нанотрубок
2.7.1 Эксперименты по -сканированию
2.7.2 Исследование изменения формы лазерных импульсов при оптическом ограничении в водной суспензии многостенных углеродных нанотрубок
2.7.3 Исследование поляризации рассеянного излучения при прохождении через водную суспензию многостенных углеродных нанотрубок
2.8 Зависимости коэффициента пропускания Т исследуемой суспензии различной концентрации от энергии лазерного излучения впад при г=0 (в фокусе линзы)
2.9 Исследование влияния нелинейного рассеяния на оптическое ограничение в водной суспензии многостенных углеродных нанотрубок
2.10 Обсуждение результатов экспериментов по исследованию оптического ограничения в водной суспензии многостенных углеродных нанотрубок .. 73 Выводы к Главе
Глава 3. Оптическое ограничение в суспензиях углерода с луковичной структурой в диметилформамиде
3.1 Получение и характеристики исследуемых образцов углерода с луковичной структурой
3.2 Конкуренция оптического ограничения и лазерного просветления
3.3 Визуальное наблюдение светоиндуцированной прозрачности
3.4 Измерение времени релаксации светоиндуцированной прозрачности

3.5 Исследование спектров оптического пропускания суспензий
3.6 Возможные механизмы светоиндуцированной прозрачности
3.7 Исследование оптического ограничения в суспензии углерода с
луковичной структурой в диметилформамиде
Выводы к Главе
Глава 4. Оптическое ограничение в продуктах лазерного пиролиза
трансформаторного масла
4.1 Обзор существующих методов получения наноуглеродных частиц
4.2 Описание техники эксперимента
4.3 Оптические характеристики трансформаторного масла марок Т-1500 и ГК до и после лазерного пиролиза
4.4 Структура полученных после лазерного пиролиза трансформаторного масла углеродных наночастиц
4.5 Эксперименты по исследованию оптического ограничения в продуктах лазерного пиролиза трансформаторного масла марок Т-1500 и ГК
4.6 Возможные механизмы, ответственные за оптическое ограничение в
продуктах лазерного пиролиза трансформаторного масла
Выводы к Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.3.1 Понятие оптического ограничения как физического явления
Наиболее яркой особенностью взаимодействия излучения высокой интенсивности с суспензиями различных наноуглеродных частиц является так называемое оптическое ограничение. Оптическое ограничение - это нелинейный оптический процесс, в котором коэффициент пропускания вещества (среды) уменьшается с увеличением воздействующей интенсивности света [76].
Оптические ограничители являются одним из важнейших видов устройств, используемых для контроля над амплитудой (величиной) высокоинтенсивных оптических импульсов (лазерных импульсов). Такие устройства работают благодаря внутренним свойствам веществ, используемых для их производства.
Идеальный оптический ограничитель (см. рисунок 1.14) имеет линейный коэффициент пропускания при низких значениях падающего излучения, но при более высоких значениях наступает насыщение, при котором значение коэффициента пропускания вещества постоянно.
В многочисленных работах было продемонстрировано, что оптическое ограничение может быть использовано для управления формой лазерных импульсов, а также степенью сжатия сигнала [77] и в оптических ограничителях [115-119],[121,122],[125,126].
/вход (отн.ед.)
Рисунок 1.14 - Характеристика идеального оптического ограничителя.