Ablación Laser

Ablación laser

Conceptualmente, la ablación láser es un proceso muy simple por el cual se pueden sitetizar nanotubos de carbon, grafeno y fulerenos. El aerosol generado por el haz láser se arrastra mediante una corriente de argón ala fuente de iones, ICP, donde se vaporiza, atomiza e ioniza.

Antecedentes y variaciones del método

1. Este método, que fue demostrado por primera vez por el grupo de Smalley en 1995.

2. Casi todos los láseres utilizados para la ablación han sido Nd: YAG y CO2. Por ejemplo, Zhang et al. preparado SWNT por onda continua ablación con láser de CO2 sin la aplicación de calor adicional a la diana.

3. Lebel et al. Sintetizaron nanotubos usando el UV-laser (KrFexcimer) ablación de un blanco de grafito apropiadamente dopado con Co / Ni catalizador metálico

4. Tsunawaki utiliza XeClexcimer láser con la longitud de onda de oscilación de 308 nm a irradiar una que contiene Co y Ni grafito a diversas temperaturas y se encontró que la ablación láser a 1623 K produjo el mayor rendimiento de SWNT con el diámetro entre 1.2 y 1.7 nm y la longitud de 2 mm o superior.

¿Cómo se realiza la ablación láser?

Un haz láser pulsado de alta potencia se focaliza sobre la superficie de la muestra en una atmósfera de gas inerte a presión normal; el haz láser convierte, instantáneamente, un volumen finito de la muestra sólida en un aerosol de los constituyentes. Durante el proceso de ablación la radiación láser es absorbida por los electrones en la capa superficial de la muestra, dependiendo la penetración en profundidad tanto de las propiedades físico químicas de la muestra, como de las características del láser. Los electrones de mayor temperatura abandonan la muestra de inmediato (en el orden de femtosegundos) y el resto calientan el volumen irradiado mediante colisiones con átomos de la muestra sólida (en el orden de picosegundos). Como consecuencia, se produce una fusión de la muestra en el foco de la radiación láser y, a intensidades suficientemente altas, una evaporación de la muestralíquida en forma de un plasma con electrones, iones,moléculas y aglomerados

es una emisión láser en medio sólido que utiliza el dopaje con neodimio de cristales de óxido de itrio yaluminio (Nd:Y3Al5O12), una variedad de granate, para la amplificación de su radiación de longitud de onda característica de 1064 nanómetros, en el infrarrojo.

El horno se calienta a una temperatura de aproximadamente 1200 ° C y un gas inerte (normalmente argón) flujos throughthe tubo de 5 cm de diámetro a una presión constante de 500 torr. Un blanco de grafito cilíndrica dopado con pequeñas cantidades de catalizador de metal (típicamente 0,5-1,0% cada uno de Co y Ni) está montado en el centro del horno.

Un factor que influye en este método es la intensidad del láser, el cual es también muy importante .

• Baja intensidad:

La superficie del material se calienta al absorber la energía de los fotones del rayo y sublima.

• Muy intenso:

El material se transforma en un plasma.

Ventajas y desventajas del método

Ventajas:

El diámetro de los nanotubos de carbono se puede controlar mediante la alteración de la temperatura de reacción que la descarga de arco no se puede controlar.

Tanto la descarga de arco y la ablación con láser son los principales métodos para sintetizar pequeñas cantidades de nanotubos de carbono de alta calidad y de bajo de defectos.

Sin embargo, ambos métodos implican sublimar la fuente de carbono,

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