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Formation mechanism of submicrometer spherical particles during pulsed laser melting in liquid deduced from pulse width dependence
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Sakaki, Syota Koshizaki, Naoto Ikenoue, Hiroshi Ishikawa, Yoshie Tsuji, Takeshi |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | はじめに 液中レーザー溶融法は液中に分散し た粒子にナノ秒パルスレーザーを照射して,サブ ミクロンサイズかつ球状な粒子を得る手法であ る[1].瞬間的に粒子を加熱することで液体への 熱損失が低減され,液中で粒子を溶融・凝固させ て球状な粒子が合成できる[2].しかし,この粒子 の生成過程は現象の観察が困難なため明らかに なっていない.そこで,パルス幅(加熱時間)が 生成粒子に与える影響を評価し,それを基に物理 モデルを構築して粒子の加熱・冷却過程を検討し た. 実験 本実験では Nd:YAG レーザー(Continuum, 波長 355 nm,パルス幅 7 ns)と KrF エキシマレ ーザー(Gigaphoton,波長 248 nm,パルス幅 50 ns)を使用し,超純水中に分散させた ZnO 粒子 (Aldrich,粒子径 < 100 nm)に照射した.その 結果,パルス幅が大きくなるとサブミクロン球状 粒子の生成に必要なレーザーフルーエンスが大 きくなり,生成粒子の平均サイズが小さくなった (Fig. 1).これは,パルス幅が増加すると冷却過 程の影響が大きくなり,吸収したエネルギーが粒 子から周囲の液体に拡散するためと考えられる. モデル 光学と伝熱工学から,粒子に蓄積する エネルギーE(t)の微分方程式(1)を求めた. dE dt = Qabs λ ∙ π 4 d ∙ J(t) − h ∙ πd ∙ {T(t) − T0} (1) |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2016s/20a-W321-9/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |