نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهسا پاشازاده ¹
• الناز ایرانی ²
• میرمقصود گلزان ¹
• رسول صدیقی بنابی ³

¹ 1. گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه ارومیه، صندوق پستی: 165-57153، ارومیه ـ ایران

² 2. گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: 175-14115، تهران ـ ایران

³ 3. دانشکده‌ی فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 9567-11365، تهران ـ ایران

چکیده

یکی از روش­های سریع، ایمن و پاک برای تولید نانوذره­های کلوییدی با ویژگی­های مختلف ساختاری و نوری، روش کندوسوز لیزر تپی در محیط مایع است. در صورتی­که، دیگر روش­های ساخت نیاز به دمای بالا، زمان واکنش طولانی و رویه­های شیمیایی چند مرحله­ای دارند. این مقاله شبیه­سازی فرایند کندوسوز لیزر تپی و عامل­های مؤثر بر ویژگی­های نانوذره­های تولیدی عنصرهای تیتانیم، سیلسیم و تنگستن در محیط آب مقطر به ارتفاع یک سانتی­متر از سطح نمونه را مورد بررسی قرار می­دهد. بدین­منظور لیزر نئودیمیم- یاگ تپی با پهنای زمانی ns، طول موج­های 1064 و 532nm و قطر کانونی 200 mm به کار گرفته شد. هم­چنین محاسبه­ها با در نظر گرفتن تأثیر محیط آب مقطر واثر تعداد مختلف تپ لیزر در نرخ کندگی مورد بررسی قرار گرفت. توزیع دما روی سطح فلز، میزان کندگی و شاریدگی آستانه­ی کندگی با مدل انتقال حرارت دو سیالی و توسط نرم­افزار کامسول مولتی فیزیکس به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• دینامیک کندوسوز لیزری
• تیتانیم
• سیلسیم
• تنگستن
• لیزر نئودیمیم- یاگ

20.1001.1.17351871.1398.40.3.1.7

عنوان مقاله [English]

Dynamic modelling and simulation of laser ablation of titanium, silicon and tungesten elements by pulsed Nd: YAG laser in a distilled water

نویسندگان [English]

• M Pashazadeh ¹
• E Irani ²
• M.M Golzan ¹
• R Sadighi- Bonabi ³

چکیده [English]

Pulsed laser ablation in liquid solution is a fast, safe and clean method for producing colloidal nanoparticles with different structural and optical characteristics. However, the other synthesis methods require high temperatures, long reaction times and multi-step chemical synthetic procedures. In this paper, the simulation of nanosecond pulsed laser ablation process and effective parameters on the Titanium, Silicon, and Tungsten elements in distilled water environment at the height of 1 cm from the surface of the metal is investigated. For this purpose, the pulsed Nd:YAG laser with nanosecond time duration, wavelengths of 1064nm and 532nm, a focal diameter of 200 mm is used. The simulation is based on considering the effects of the water environment and number of laser pulses. The distribution of temperature on the metal surface and the threshold fluence is determined by two-fluid heat transfer model using Comsol Multi physic Package.

کلیدواژه‌ها [English]

• Laser ablation
• Titanium
• Silicon
• Tungesten
• Nd:YAG laser