hrvatski

Tretman površine titana dvopulsnom laserskom ablacijom

Laserski tretman materijala od velike je važnosti kako u fundamentalnoj tako i u primijenjenoj fizici, bilo da se proučavaju površinski efekti ili efekti vezani uz laserski induciranu plazmu. Na površinama se mogu mijenjati npr. hrapavost ili funkcionalnost, a emisijska ili apsorpcijska mjerenja laserski inducirane plazme mogu poslužiti kao precizna analitička metoda mjerenja sastava tretiranog uzorka i detekcije elemenata u tragovima. No, količina ablatiranog materijala/dubina ablacijskog kratera ovisi o mnogim karakteristikama laserskog snopa i samog materijala, te atmosferskim uvjetima pod kojima se vrši tretman. Kako bi se postigla što veća ablacijska moć, u novije vrijeme često se koristi dvostruka (dvopulsna) laserska ablacija. To je ablacija s dva, u vremenu nezavisna, laserska pulsa, gdje se s određenim vremenom kašnjenja postiže maksimalan signal. U našim mjerenjima uzorak titana tretirali smo u vakuumu nanosekundnim laserskim pulsevima Nd:YAG lasera (laser-1: Brilliant, 350 mJ na 1064 nm, trajanje pulsa 5 ns i laser-2: Brio, 100 mJ na 1064 nm, trajanje pulsa 4 ns). Laserski snopovi bili su fokusirani na površinu mete dok su im efektivne energije pulseva pred komorom iznosile 210 odnosno 40 mJ tako da su tokovi laserske energije bili 65 J/cm2 za laser-1, odnosno 22 J/cm2 za laser-2. Mjerenja su izvođena u korelaciji s brojem pulseva, vremenom repeticije pulseva, vremenom kašnjenja između pulseva, te u usporedbi dvostruke laserske ablacije s jednostrukom laserskom ablacijom pojedinih lasera. Nakon tretmana uzorci su dalje analizirani optičkim mikroskopom (LEITZ (Laica) ARISTOMET u reflektirajućoj rasvjeti). Slike su snimljene pri optičkim povećanjima od 100/200 puta digitalnom kamerom Leica E3 s razlučivanjem od 1, 3/0, 64 μ m/pixel. Tako smo odredili profile nastalih kratera na uzorku, dubinu i radijus kratera, te količinu izbačenog materijala u korelaciji s parametrima laserske ablacije. Rezultati pokazuju da je količina ablatiranog materijala 3 puta veća za isti broj pulseva kod dvostruke ablacije, nego kod sume jednostrukih laserskih ablacija pojedinih lasera.

dvopulsna laserska ablacija; titan; optička mikroskopija; površine

nije evidentirano