پایان نامه لیزرهای سرامیکی تک کریستال و پلی کریستالNd:YAG

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه لیزرهای سرامیکی تک کریستال و پلی کریستالNd:YAG دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:65

فهرست مطالب:
   عناوین                                                          صفحه                                                                    
بخش اول: لیزر                                                      1
1-1  مقدمه                                                          2
1-2  لیزر                                                            4
1-3  ساختار لیزر                                                   5
1-4  بسترهای تشدیدکننده                                        6

1-4-1 مایعات                                               6
1-4-2 گازها                                                 7
1-4-3 جامدات                                              7

1-5 خواص امواج الکترومغناطیسی نور                          8
1-6  سیر تحول و رشد                                             9
1-7 سازو کار لیزر                                                   9
1-8 گونه های لیزر                                                  9
1-9 دسته بندی لیزرها                                            10

       1-9-1 دسته اول                                             10
1-9-2 دسته دوم                                             10
1-9-3 دسته سوم اولیه                                      10
1-9-4 دسته سوم ثانویه                                     11
1-9-5 دسته چهارم                                          11

1-10  کاربردهای لیزر                                              11



بخش دوم: لیزرهای سرامیکی  Nd:YAG                      12

1-2 لیزرهای سرامیکی Nd:YAG                               13
2-2 آزمایشات                                                         14

2-2-1 ساخت نمونه های سرامیکی                         14
2-2-2  انعکاس سرامیکهای  Nd:YAG بعد از
 اچ حرارتی                                                      15
2-2-3  رابطه پخش نوری با زمان سینتر و ضخامت
 نمونه                                                                  16
4-2-2  طیف جذب و انرژی ورودی و خروجی لیزرهای
 تک کریستال و سرامیک Nd:YAG                           17
2-2-5  مقایسه ریزتراشه های لیزرهای سرامیکی و
 تک کریستال Nd:YAG                                        19                                                                
2-2-6  نوسان لیزر سبزNd:YAG                            20
2-2-7  اشعه نوسانی لیزرهای سرامیکی Nd:YAG        22


بخش سوم : ساخت و اجزای لیزر پلی کریستال و تک کریستال
 YAG بوسیله عمل آوری سرامیک پیشرفته                         25                    

3-1  ساخت و اجزای لیزر پلی کریستال و تک کریستال YAG
بوسیله عمل آوری سرامیک پیشرفته                                   26                                   
3-2  پروسه ساخت سرامیک پلی کریستال و تک کریستال
 Nd:YAG                                                              28
3-3  تنظیم تجربی نوسان لیزر                                          29
3-4  ریزساختار سرامیک Nd:YAG                               30
3-5  رابطه بین درجه حرارت و درجه رشد غیرعادی دانه        31
3-6  تک کریستالیزاسیون به روش سینتر                              31
3-7 تصویر TEM-EDX تک کریستال Nd:YAG           35                    
3-8 تصویر XRD پلی کریستال Nd:YAG                     36  
3-9 اجزای لیزر تک کریستال و سرامیک پلی کریستال Nd:YAG             38
3-10   مشخصات نوسان لیزر در نمونه های
 Nd:YAG که یک پلی کریستال و یک تک کریستال
 بدون تخلخل و تک کریستالی با میزان کمی خلل
و فرج باقیمانده                                                       39
3-11 پارامترهای ترکیب                                                  41

3-11-1 پروسه اکسیدهای تجاری                              42  
3-11-2 پروسه chemice-doue route              43

3-12 خصوصیات طیفی                                                  46
3-13 اندازه گیریهای لیزر                                                49
3-14 خاص طیفی Nd:YAG                                         52
3-15 خواص حرارتی Nd:YAG                                     55
3-16 دیود پمپ لیزرهای ریز تراشه                                     59
3-17 شکست القاء شده حرارتی                                         62
مراجع

فهرست نمودارها                                                              صفحه
 رابطه پخش نوری Nd:YAG بر روی زمان سینتر خلا             16
 
رابطه ضریب پخش نوری اندازه گیری شده در 1000 نانومتربا
 ضخامت نمونه                                                              17

طیف جذب برای 1%at تک کریستال  Nd:YAG و4.8%at سرامیک  
Nd:YAG در  780و 840 نانومتر                                        18                           

ورودی وخروجی لیزر برای 9/0% atتک کریستال Nd:YAG و 1/1at% سرامیک Nd:YAG تحریک شده با دیود لیزر.                       19             
 
 
مشخصات لیزر ریز تراشه برای 0/1 at % تک کریستال
Nd:YAg و سرامیک با Nd افزوده شده                               20                                                          

پروسه ساخت مواد پلی کریستال و تک کریستال Nd:YAG          29

تنظیم تجربی نوسان لیزر                                                        30

رابطه بین درجه حرارت و درجه رشد دانه                                   31                   

نمایش تک کریستاله شدن در روش سینتر                                    32

وجه مشترک رشد مابین دانه های ریز و تک کریستال که بوسیله
 TEM-EDX.مشاهده شده است                                            36

مدلهای XRD سه نوع از سرامیک Nd:YAG                                          37       


اجرای لیزر با کیفیت تجاری بالا at1%تک کریستال Nd:YAGو1و2.4و3.6at% سرامیک پلی کریستالNd:YAG                              39

مشخصات نوسان لیزر پلی کریستال و تک کریستال با کیفیت
تقریبا بدون تخلخل و یک تک کریستال با میزان کمی خلل و
فرج باقیمانده                                                                        40

دیاگرام x-ray ، Nd2at%:YAG  با 0.3 wt% سیلیکا وبدون
سیلیکا حرارت داده شده در 1700 درجه سانتیگراد بمدت 3ساعت
 در خلاء                                                                            46

طیف جذبی تک کریستال Nd1at%:YAG (خط ساده) وNd2at%:YAG پلی کریستال ساخته شده توسط فرآیند
 اکسیدهای تجاری                                                            47

طیف نشر سرامیک Nd:YAG(1at%)  در دمای اتاق و
 اندازه گیری نیم عمر  لیان در 1064 nm   ( درونی)                      48          


حداقل توان خروجی لیزر بعنوان تابع پمپ برای تک کریستال و
 پلی کریستال Nd:YAG                                                       50
دیاگرم‌اترازانرژیNd:YAG                                                 54                                                       
2طیف جذب سرامیک Nd:YAG (حالت جامد) و تک بلور Nd:YAG                     55       
                        
طیف صدور تک کریستال و پلی کریستال Nd:YAG                      56

تنظیم تجربی برای اندازه گیری دپلاریزاسیون شکست
القاء حرارتی در ماده لیزر                                                          63           



فهرست اشکال                                                              صفحه

سطح شفاف سرامیک Nd:YAG بعد از اچ حرارتی                   15                                                  

نوسان لیزر سبز سرامیکی Nd:YAG                                     21                                              

ریز ساختار سرامیک Nd:YAG در دمای بالا و در زمانهای
خیساندن 2 ساعت و 5 ساعت                                                30                                                      
                                                       
یک سرامیک با Nd افزوده به YAG بعد از عملیات حرارتی  در
 دمای بالا میباشد.و تصویر  انعکاس و پلاریزاسیون مقطع
 3.6 at% سرامیک Nd:YAG بعد از اچ حرارتی نمونه صیقلی          35     

مدل حفره اچ تک کریستال Nd:YAG بعد از اچ در اسید
فسفریک داغ                                                                          38


پلی کریستال Nd:YAG تهیه شده از    دو فرآیند تولید ، نمونه ها
 دارای ضخامت 1 میلیمتر هستند                                                44
                                                                                        
نمای SEM سرامیکNd:YAG تهیه شده از فرآیند
  (a)‘chimie-douce ’’ و اکسیدهای تجاری (b) هر دونمونه
 در 1700 بمدت 3ساعت در خلاء سینتر شده اند.                          45


تنظیمات حفره لیزر برای اندازه گیریهای بازده شیب                           50                                            


تنظیم دیود پمپ نوسان لیزر                                                           59
مدلهای دپلاریز شده برای  (aنمونه برش(111) تک کریستال1.0   at%Nd:YAG و(b سرامیک3.4at% Nd:YAG  در توان پمپ جذبی
 با ترتیب1052 و 1085mW                                                         64
 

بخش اول:

لیزر

1-1)مقدمه :
نور لیزر نوع کاملاً جدیدی از نور است؛ درخشان‌تر و شدیدتر از هرچه که در طبیعت یافت می‌شود. می‌توان نور لیزری آن‌چنان قوی تولید کرد که هر ماده‌ی شناخته شده‌ی روی زمین را در کسری از ثانیه بخار کند. می تواند سخترین فلزات را سوراخ کند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ کند و از آن بگذرد.
برعکس، باریکه‌ی کم قدرت و فوق‌‌العاده دقیق انواع دیگر لیزر را می‌توان برای انجام دادن کارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به کار برد. نور لیزر را می‌توان خیلی دقیق کنترل کرد و به صورت باریکه‌ی مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس درآورد.
اگرچه اصول بنیادی لیزر از 40 سال پیش شناخته شده بود، نمایش اولین لیزر، دریچه‌‌ای را به طرف یکی از هیجان انگیزترین و پردامنه‌ترین پیشرفت های تکنولوژی قرن بیستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمایش اولین لیزر، انواع بسیار گوناگونی از لیزرها به صورت ابزارهای عملی به صور گوناگون به کار گرفته شدند. لیزرها در تکنولوژی انقلابی جدید پدید آورده‌اند و  تأ ثیر آن‌ها بر زندگی ما در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
امروزه گستره‌‌ی وسیعی از لیزرها در همه جا به کار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌های بزرگ و بسیاری از انبارهای بزرگ خورده‌فروشی برای جستجوی خود‌به‌خود، ثبت قیمت‌‌ها و صورت‌برداری از اقلام خریداری شده، در قسمت حساب کننده از لیزر بهره می‌گیرند. در دستگاه‌‌های ویدئویی از نور لیزر برای خواندن دیسک‌های ویدئویی و ایجاد تصویر متحرک همراه با صدا استفاده می‌کنند. مقدار زیادی اطلاعات را روی دیسک‌‌های لیزری ثبت می‌کنند تا بعداً روی صفحه‌ی کامپیوتر خوانده شوند یا توسط چاپگرهای لیزری به شکل نسخه‌ی سخت روی کاغذ چاپ شوند.
در پزشکی نور لیزر به عنوان نوع جدیدی چاقوی جراحی بدون خونریزی استفاده می‌شوند و وقتی که نسجی مثل قسمت معیوب کیسه‌ی صفرا در خلال جراحی برداشته می‌شود، رگ‌های خونی بسته می‌‌شوند. کارهای دندانپزشکی با لیزر درد کمتری دارند و برای روکش و پل دندان از لیزرها استفاده می‌شود.
در صنعت از لیزرها برای عملیات گرمایی فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به یکدیگر و وسایل هم‌ترازی دقیق استفاده می‌شود. لیزرها را برای اندازه‌گیری دقیق فاصله‌های خیلی بزرگ و نیز فاصله‌های خیلی کوچک به کار می‌برند. افزون بر این‌ها لیزرها را همراه با تارهای نوری، برای انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفنی به کار می‌گیرند. لیزرها در حال تغییر دادن نحوه‌ی پژوهش دانشمندان هستند. لیزرها می‌توانند چشمه‌ی جدیدی از قدرت الکتریکی بیافرینند، مشابه فرایندی که در خورشید برای تولید انرژی به وجود می‌‌آید.