Структурные превращения на поверхности синтетических и природных силикатов, инициируемые инфракрасным лазерным излучением

• Автор: Мухамедгалиева, Анель Фазуловна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Исследование структурных изменений, происходящих в твердых

силикатах при воздействии СОг лазера

§ 1. Исследование лазерного разрушения минералов группы кварца и

силикат содержащих минералов и горных пород

§ 2. Исследование структурных изменений, происходящих в природных силикатах при лазерном воздействии, методом инфракрасной

спектроскопии

§ 3. Фотохимическое выжигание спектральной линии в ИК спектрах отражения силикатов при инфракрасном импульсном воздействии.. 26 § 4. Выжигание спектральной линии в инфракрасном спектре

отражения монокристаллического а-кварца

§ 5. Выжигание провала в инфракрасном спектре отражения

кварцевого стекла
§ 6. Анализ процессов, происходящих при инфракрасном лазерном
воздействии на силикаты
Г лава II. Спектроскопическое исследование лазерного факела на
поверхности силикатов
§ 1. Спектроскопическое исследование лазерного факела на
поверхности плавленого кварца и силикатных минералов
§ 2. Измерение температуры различных зон лазерного факела
§ 3. Анализ процессов образования лазерного факела
Глава III. Изучение дефектов, возникающих в структуре кварца, при
воздействии на него излучения СО? лазера
§ 1. Спектры электронного парамагнитного резонанса монокристаллического кварца, облученного С02 лазером

§ 2. Природа парамагнитных центров в кварце, облученном СОг
лазером
§ 3. Дефекты структуры и фотолюминесценция кристаллического и
стеклообразного диоксида кремния, облученного СОг лазером
§ 4. Суперлюминесценция на дефектных центрах, созданных на
поверхности кварца и других силикатов облучением С02 лазера
Глава IV. Химические превращения, происходящие на поверхности
силикатов при инфракрасном лазерном воздействии
§ 1. Селективный разрыв связи и селективная возгонка двуокиси
кремния при лазерном воздействии на силикатные соединения
§ 2. Лазерно-индуцированное обогащение и восстановительные
процессы в природных силикатах
§ 3. Изменения химического состава поверхности циркона (ZrSiCU) и электронного состояния атомов циркония, инициируемые
инфракрасным лазерным излучением
§ 4. Роль тепловых процессов при лазерном обогащении силикатов
§ 5. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца
Глава V. Исследование изменения магнитных свойств железистых
кварцитов, облученных СО2 лазером
§ 1. Изменение намагниченности железистых кварцитов,
подвергшихся инфракрасному лазерному воздействию
§ 2. Исследование изменения валентного состояния ионов железа в железистых кварцитах, облученных ССГ лазером, с помощью метода
ядерного гамма резонанса (ЯГР)
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Данная работа является исследованием в области физики взаимодействия инфракрасного (ИК) лазерного излучения большой мощности (плотность мощности 105-109 Вт/см2) с непрозрачными для этого излучения твердыми телами. Исследования в этой области весьма актуальны, т.к. ИК лазеры большой мощности находят все большее применение в промышленных технологических процессах резки и декомпозиции материалов, сварке и упрочнении металлов, отжиге полупроводников и многих других процессах.
В качестве объектов исследования выбраны силикаты - наиболее распространенные в земной коре химические соединения. Силикаты имеют интенсивную полосу ИК поглощения в области частоты излучения СОг лазера, что обеспечивает эффективное поглощение ими лазерного излучения.
Изучение закономерностей лазерно-индуцированных структурных и химических превращений на поверхности сложных многокомпонентных природных силикатов, и в частности наиболее представительного класса минералов - алюмосиликатов, будет способствовать созданию новых технологий переработки широко доступного и дешевого минерального сырья, в том числе и решению важнейшей задачи переработки сырья -прямого разделения кремния и алюминия, а также других элементов, минуя промежуточные стадии переработки. Результаты структурноспектроскопического исследования силикатов, подвергшихся ИК лазерному воздействию, могут быть использованы для разработки новых технологий в микро- и оптоэлектронике а также в различных планарных технологиях.
Работы в области изучения воздействия ИК излучения большой мощности на твердые тела были начаты более 30 лет назад. Действие ИК лазерного излучения на металлы было обстоятельно рассмотрено С.И. Анисимовым, ИмасомЯ.А., Романовым Г.С.и Ходыко Ю.В. [В.1]. Основополагающие исследования плазмообразования вблизи твердых

облучаемой поверхности. Аналогичные процессы происходят при ИК лазерном воздействии на родонит и другие силикаты.

энергия, КэВ
Рис. 1.9. Рентгеноэмиссионный спектр нефелина, облученного импульсным излучением СО2 лазера, плотность мощности 107 Вт/см2, длительность импульса 200 не: а - исходный образец,
Ь - облученный образец.