25564

مقايسه اثارتابشي هارمونيك اول وهارمونيك تركيبي(اول ودوم)ليزر نئوديم ياگ برروي پليمرپلي اتيلن ترفتالات

كارشناسي ارشد

فوتونيك- فوتونيك

1396

1399/6/19

محمود ملاباشي

فيزيك

هدف از اين تحقيق، مقايسه آثار ميكروحفاري اپتيكي و فيزيكي تابش ليزر نئوديم ياگ در دو حالت تابش تك طول موج )1064 نانومتر( و تابش دو طول موج با طول موج تركيبي ) 532+1064 نانومتر( بر روي پليمر پلي اتيلن ترفتالات ميباشد. پارامترهاي تعيين كننده در اين تحقيق كه آن را از تحقيق هاي مشابه متمايز ميكند، نوع خاص ليزر، مكانيسم هاي تابش آن و نيز پليمر خاص پلي اتيلن ترفتالات مي باشد. بدين منظور، به سبب مقايسه دقيق ميان دو نوع تابشدهي مذكور، شرايط يكساني را در هر دو آزمايش برقرار ميكنيم، تا تحت اين شرايط يكسان، تفاوت آثار تابشي در دو حالت مشخص شود. ازآنجاكه خالص يك پليمر با جذب نوري ضعيف محسوب ميشود و در دسته بندي پليمرها در رديف پليمرهاي گرمانرم قرار ميگيرد، عمدتا به عنوان يك ماده شفاف در فرايندهاي تبديلي خصوصا در فرآيندهاي ليزري به كار ميرود. از طرفي بهينه سازي سطوح مواد مختلف توسط تابش ليزري خود نيز ميتواند توسط روش هايي، بهينه شود تا درنهايت با انتخاب ماده مناسب و بهينه ترين نوع تابش، بتوان جوش هاي باكيفيت، ريزساختارهاي دلخواه و آثار مكانيكي مطلوب را به دستآورد. در تحقيق پيشرو كه به روش آزمايشگاهي صورت پذيرفت، جنبه هاي مورفولوژي، كيفيت حفره هاي ايجادشده درعمق و تغييرات شيميايي ناشي از تابش هارمونيك اول و هارمونيك تركيبي )اول و دوم( ليزر نئوديم ياگ بر روي پلي اتيلن ترفتالات ضمن افزايش نرخ تكرار و تعداد پالس هاي ليزر آزمايش و ثبت شدند و نتايج به وسيله تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني و نيز طيفسنجي هاي FTIR و VIS-UV مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. مشاهدات آزمايشگاهي مؤيد تفاوت آثار تابشي ليزر ازجمله اتصال انرژي بيشتر، ايجاد حفره هاي صاف تر، نسبت ابعاد باالتر و ناحيه متاثر از حرارت كمتر در حالت دوطول موج نسبت به حالت تك طول موج بودند. همچنين بررسي نتايج طيف سنجي نشان داد كه در هردو آزمايش، ايجاد و يا ازبين رفتن پيوندهاي شيميايي درنمونه هاي تابش ديده وجود ندارد و تنها غلظت برخي از پيوندها دچار تغيير مي شود و ميزان تغيير شدت غلظت ها در تابش دوطول موج بيشتر از حالت تك طول موج ميباشد.

1400/09/09

Comparison of the radiant effects of the first harmonic and the combined harmonic(first and second)of the neodymium laser on the polyethylene polymer

9/10/2021 12:00:00 AM

The aim of this study was to compare the optical and physical effects of Nd YAG laser radiation in two modes of single-wavelength radiation (1064 nm) and dual-wavelength radiation with a Dual wavelength (532 + 1064 nm) on polyethylene terephthalate polymer. The determining parameters in this study, which distinguish it from similar studies, are the specific type of laser, its irradiation mechanisms, and the specific polymer of polyethylene Therefore, due to the precise comparison between the two types of radiation, we establish the same conditions in both experiments, to determine the difference between the radiation effects in the two cases under these same conditions. Since pure polyethylene terephthalate is a polymer with low light absorption and is classified as a thermoplastic polymer in the classification of polymers, it is mainly used as a transparent material in conversion processes, especially in laser processes. On the other hand, the modification of the surfaces of different materials by their laser radiation can be optimized by methods, so that by choosing the appropriate material and the most optimal type of radiation, high-quality welds, desired microstructures and desirable mechanical effects can be achieved. . In the present study, which was performed in a laboratory method, the morphological aspects, the quality of the cavities created in depth and the chemical changes caused by the connection of the first harmonic and the combined harmonic (first and second) of Nd YAG laser with polyethylene terephthalate while increasing the repetition rate and number Laser pulses were tested and recorded and the results were analyzed by electron microscopy as well as FTIR and UV-VIS spectroscopy. Laboratory observations confirmed the differences in the radiation effects of the laser, including greater energy binding, smoother cavities, higher aspect ratios, and less heat-affected zone in the Dual wavelength radiation than in the single-wavelength. Also, the results of spectroscopy showed that in both experiments, there is no chemical bond formation or destruction in the irradiated samples and only the concentration of some bonds changes and the rate of change in the intensity of concentrations in Dual wavelength radiation is more than the single-wavelength.