Лазерная интерферометрия в исследовании процессов диффузии веществ в прозрачных средах

• Автор: Абрамов, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Лазерная интерферометрия процессов диффузии в прозрачных средах
1.1. Лазерная интерферометрия прозрачных фазовых объектов
1.2. Применение методов лазерной интерферометрии
в исследовании процессов диффузии
1.2.1. Применение методов лазерной многолучевой интерферометрии в исследовании процессов диффузии в полимерных системах
1.2.2. Анализ фазового состояния полимерных систем
1.3. Голографическая интерферометрия
в исследовании процессов диффузии
1.3.1. Исследование диффузии низкомолекулярных соединений
1.3.2. Исследование диффузионных процессов в гелях
1.4. Цифровая спекл-интерферометрия в исследовании процессов диффузии
1.4.1. Исследование диффузии в гелях
1.4.2. Исследование мембранных процессов
1.5. Выводы
2. Лазерная интерферометрия на основе схемы Майкельсона для контроля процессов диффузии в полимерных средах
2.1. Интерферометр Майкельсона для исследования процессов диффузии
2.2. Исследование процессов диффузии в системах типа полимер-растворитель
2.2.1. Исследование процесса диффузии в системе
ацетат целлюлозы—нитрометан
2.2.2. Исследование процесса диффузии в системе хитозан-вода
2.3. Методы корреляционной интерферометрии в исследовании процессов диффузии
2.4. Выводы
3. Лазерная интерференционная микроскопия процессов диффузии
3.1. Исследование процессов диффузии методом многолучевой интерференционной микроскопии
3.1.1. Исследование взаимодиффузии в системе глицерин-вода

3.1.2. Процессы формирования и обработка многолучевых интерферограмм
3.1.3. Расчет коэффициентов диффузии
3.1.4. Численное моделирование многолучевых интерферограмм
3.1.5. Исследование процесса диффузии в системе хитозан- вода
3.2. Выводы
4. Методы аналоговой и цифровой голографической интерферометрии в исследовании процессов диффузии
4.1. Особенности метода голографической
интерферометрии фазовых объектов
4.1.1. Запись и восстановление голограмм фазовых объектов
4.1.2. Голографическая интерферометрия фазовых объектов
4.2. Аналоговая голографическая интерферометрия
в исследовании процессов диффузии
4.3. Метод цифровой оптической голографии фазовых объектов
4.3.1. Запись и восстановление цифровых голограмм
4.3.2. Восстановление комплексной амплитуды поля изображения объекта с голограммы Фурье
4.4. Цифровая голографическая интерферометрия в исследовании процессов диффузии
4.4.1. Запись голограммы Фурье
4.4.2. Обработка цифровых голограмм
4.4.3. Запись безлинзовой голограммы Фурье
сфокусированного изображения
4.4.4. Обработка цифровых голограмм сфокусированного изображения
4.5. Цифровая голографическая микроскопия
4.5.1. Исследование морфологии микрообъектов методом цифровой голографической фазовой микроскопии
4.5.2. Исследование процесса диффузии полимера методом цифровой фазовой голографической микроскопии
4.6. Выводы
Заключение
Список литературы

Введение
В настоящее время большое внимание уделяется разработке новых высокотехнологичных полимерных материалов с заданными свойствами. Растущее число экспериментальных работ посвящено исследованию свойств таких материалов, что связано в первую очередь с непрерывным ростом числа областей, где эти материалы находят применение. В связи с этим актуальной задачей представляется разработка новых методов исследования, позволяющих контролировать свойства материалов и сред, параметры процессов, протекающих в них, изучение которых ранее было затруднительно или невозможно традиционными физико-химическими методами. К таким процессам следует отнести явление массопереноса и диффузионные процессы в различных средах, имеющие важное практическое значение для разработки регламентов технологических процессов, анализа и разделения веществ и т.п.
Для изучения диффузионных процессов применяют различные физико-химические методы. Традиционно применяются косвенные методы. В качестве прямых методов применяется ЯМР, а также метод квазиупругого рассеяния света.
Особое место среди методов исследования диффузии занимают интерференционные методы [1,2], обладающие высокой чувствительностью и позволяющие следить за кинетикой массопереноса в режиме реального времени.
Применение лазерных источников света позволило разработать и реализовать новые методы интерферометрии диффузионных процессов. Высокая когерентность, большая мощность в узком спектральном диапазоне, высокая направленность лазерного излучения существенно упростили практическое использование классических методов интерферометрии.

Рис. 1.11. Интерферограммы, полученные в процессе термической диффузии в 0,5 М растворе СсіЗСЦ [24].
Метод лазерной голографической интерферометрии реального времени применяется для исследования процессов диффузии водных растворов солей в чистую воду (рис. 1.12).
1,ШІП 0.0 20.8 44.1 67.3 83.7 137.
Рис. 1.12. Голографические интерферограммы реального времени в полосах конечной ширины. Водный раствор КС1 диффундирует в чистую воду [25].