Импульсная лазерная абляция в жидкости фемто- и наносекундными источниками. Особенности процесса

УДК 621.375.826

Импульсная лазерная абляция в жидкости фемто-

и наносекундными источниками. Особенности процесса

В.А. Тимошенко, Ю.В. Голубенко

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Представлены результаты измерения параметров золотых и серебряных наноча-

стиц, полученных методом импульсной лазерной абляции (ИЛА) в жидкости.

Измерения проведены с помощью различных оптико-спектральных методов и ме-

тодом электронной микроскопии. Для синтеза наночастиц использована вторая

гармоника Nd:YAG-лазера с длиной волны 532 нм, а также излучение фемтосе-

кундного лазера S-PulseHR с длиной волны 1030 нм. Представлены качественные

результаты в виде спектров поглощения наночастиц и снимков наночастиц.

Ключевые слова:

лазерная абляция, наночастицы, синтез наночастиц, спектры

поглощения.

Лазерная абляция является одним из перспективных инструмен-

тов управления свойствами синтезируемых наночастиц и нанострук-

тур. Один из наиболее распространенных способов получения нано-

частиц с помощью лазерного излучения — импульсная лазерная аб-

ляция (ИЛА) твердых мишеней в жидкости, газе или вакууме [1, 2].

Преимущество метода ИЛА в воде — материальный состав ми-

шени полностью отражается в составе получаемых наночастиц, что

позволяет получить чистый коллоидный раствор без примесей, кото-

рый может использоваться в дальнейшем [3].

Наночастицы получены в виде коллоидных растворов. В качестве

растворителя применялись дистиллированная вода и раствор 30%-ного

глицерина в дистиллированной воде. Рабочий объем жидкости соста-

вил 25 мл на всех режимах обработки.

Первым выбранным источником для ИЛА в жидкости является

импульсный Nd : YAG-лазер LQ829 фирмы SOLARLS с длиной вол-

ны 532 нм (вторая гармоника), длительностью импульса 10 нм, ча-

стотой повторения импульсов 10 Гц и энергией в импульсе 500 мДж.

В качестве второго источника лазерного излучения использован им-

пульсный фемтосекундный лазер с диодной накачкой S-PulseHR

фирмы AmplitudeSystemes. Длина волны излучения составляет 1030 нм,

длительность импульса до 500 фс, частота следования импульсов

300 кГц и энергией в импульсе 40 мкДж.

Измерены спектры поглощения серебряных наночастиц в растворе

30%-ного глицерина (рис. 1) и золотых наночастиц в дистиллированной

воде (рис. 2), полученных на фемто- и наносекундных режимах.