Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of structure and morphology of surface layers formed on TRIP steel by the femtosecond laser treatment

Duriagina Z. A., Tepla T. L., Kulyk V. V., Kosarevych R. Ya., Vira V. V., Semeniuk O. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 93, nr 1-2

5--19

EN

Purpose: The purpose of the work is to demonstrate the possibility of using a femtosecond laser for forming surface layers with an adjustable microstructure on the surface of TRIP steel 03X13AG19, and processing the obtained images using digital complexes. Design/methodology/approach: A laser treatment of TRIP steel (03X13AG19) with pulses of femtosecond duration was carried out in a melting mode. The source of the radiation is a femtosecond titanium-sapphire Ti:Al2O3 complex consisting of a predefining femtosecond generator “Mira Optima 900-F” and regenerative amplifier Legend F-1K-HE. Peculiarities of the surface structure of irradiated samples were studied using a Solver P47-PRO atomic force microscope. The structural-geometric parameters of the surface of the investigated steel treated with the femtosecond laser were determined using the software package Nova 1.0.26.1443 and the functions of the Image Analysis. Microstructural analysis was performed using a raster electron microscope JSM 6700F and a METAM-1P microscope. In this work, the digitization of images of microstructures obtained as a result of surface irradiation by highly concentrated energy streams of femtosecond duration has been carried out. The analysis of the surface structure of laser-structured materials was carried out using a metallographic complex with the software ImProcQCV. Findings: It has been revealed that the predetermined change of the laser treatment mode changes the microrelief and the shape and size of the fragments of the surface structure of the investigated steel. The use of digital image processing allowed to generalize the morphological features of the surface structure, to assess in detail the character of the microrelief, and to monitor under in-situ mode the structure and properties of the surface of the material being studied. Research limitations/implications: The obtained research results can be applied to stainless steels of various structural classes. Practical implications: Surface digitization significantly reduces the time for research, improves the quality and accuracy of the data obtained, makes it possible to conduct in-situ researches with the further implementation of the results using the Internet of Things technologies. Originality/value: A comprehensive approach is proposed for the estimation of parameters of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) using a metallographic complex with the software ImProcQCV.

2

Rozwój techniki laserowej : 2018

Jabczyński Jan K., Romaniuk Ryszard S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 1

4--15

PL

Artykuł jest przeglądem prac zaprezentowanych w czasie XII Krajowego Sympozjum Techniki Laserowej STL2018 [1]. Sympozjum Techniki Laserowej jest organizowane od roku 1984 co trzy lata [2-11], obecnie co dwa lata. Sympozja STL2016 i STL2018 były zorganizowane przez Instytut Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej, we współpracy z Politechniką Warszawską, Uniwersytetem Warszawskim i Politechniką Wrocławską w Jastarni. STL2018 było zorganizowane dniach 25-27 września 2018 roku. Sympozjum stanowi reprezentatywny portret prac prowadzonych w obszarze techniki laserowej w Polsce. Prace Sympozjum STL są tradycyjnie publikowane w serii wydawniczej Proceedings SPIE [12-23]. Spotkanie naukowo-techniczne zgromadziło ok. 120 uczestników którzy zaprezentowali ponad 100 artykułów badawczych i naukowo-technicznych. Krajowe Sympozjum Techniki Laserowej, organizowane obecnie co 2 lata, jest bardzo dobrym portretem rozwoju techniki laserowej i jej zastosowań w Polsce w laboratoriach uniwersyteckich, instytutach resortowych i rządowych, laboratoriach badawczych firm innowacyjnych itp. Sympozjum STL pokazuje także bieżące projekty techniczne, które są realizowane przez krajowe zespoły badawcze, rozwojowe i przemysłowe. Obszar tematyczny Sympozjum STL jest tradycyjnie podzielony na dwa duże pola – postępy techniki laserowej oraz zastosowania techniki laserowej. Nurty tematyczne Sympozjum obejmują: źródła laserowe dla bliskiej i średniej podczerwieni, lasery pikosekundowe i femtosekundowe, lasery i wzmacniacze światłowodowe, lasery półprzewodnikowe, lasery dużej mocy i ich zastosowania, nowe materiały i komponenty dla techniki laserowej, zastosowania techniki laserowej w inżynierii biomedycznej, przemyśle, inżynierii materiałowej, nano- i mikrotechnologiach oraz metrologii.

EN

The paper is a concise digest of works presented during the XIIth National Symposium on Laser Technology (SLT2018) [1]. The Symposium is organized since 1984 every three years [2-11], now every two years. SLT2016 and STL2018 were organized by The Institute of Optoelectronics, Military University of Technology, Warsaw, with cooperation of Warsaw University of Technology, Warsaw University, and Wrocław University of Technology in Jastarnia, STL2018 was organized on 25-27 September 2018. Symposium is a representative portrait of the laser technology research in Poland. Symposium Proceedings are traditionally published by SPIE [12-21]. The meeting has gathered around 120 participants who presented around 100 research and technical papers. The Symposium, organized now every 2 years is a good portrait of laser technology and laser applications development in Poland at university laboratories, governmental institutes, company R&D laboratories, etc. The SLT also presents the current technical projects under realization by the national research, development and industrial teams. Topical tracks of the Symposium, traditionally divided to two large areas – sources and applications, were: laser sources in near and medium infrared, picosecond and femtosecond lasers, optical fibre lasers and amplifiers, semiconductor lasers, high power and high energy lasers and their applications, new materials and components for laser technology, applications of laser technology in measurements, metrology and science, military applications of laser technology, laser applications in environment protection and remote detection of trace substances, laser applications in medicine and biomedical engineering, laser applications in industry, technologies and material engineering.

3

Rozwój techniki laserowej w Polsce : 2016

Jabczyński J. K., Romaniuk R. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 11

3--12

PL

Artykuł jest przeglądem prac zaprezentowanych w czasie XI Sympozjum Techniki Laserowej STL 2016 [1]. Sympozjum Techniki Laserowej jest cykliczną konferencją naukową organizowaną, co trzy lata od 1984 r. [2–8]. STL 2016, zorganizowane w tym roku przez Instytut Optoelektroniki Wojskowej Akademii technicznej [9] we współpracy z Politechniką Warszawską [10], Uniwersytetem Warszawskim [11] i Politechniką Wrocławską [12], odbyło się w Jastarni w dniach 27–30 września. Sympozjum stanowi reprezentatywny przegląd prac prowadzonych w obszarze techniki laserowej w Polsce. Prace Sympozjum STL są tradycyjnie publikowane w serii wydawniczej Proceedings SPIE od roku 1987 [13–21]. Spotkanie naukowo-techniczne zgromadziło ok. 150 uczestników którzy zaprezentowali ponad 120 artykułów badawczych i naukowo-technicznych. Sympozjum Techniki Laserowej jest miarodajnym obrazem rozwoju techniki laserowej i jej zastosowań w Polsce w laboratoriach uniwersyteckich, instytutach resortowych i rządowych, laboratoriach badawczych firm innowacyjnych, itp. Na konferencji STL prezentowane są także bieżące projekty techniczne, realizowane przez krajowe zespoły naukowe, badawcze-wdrożeniowe i przemysłowe. Zakres tematyczny Sympozjum jest tradycyjnie podzielony na dwa duże obszary – postępy techniki laserowej oraz zastosowania techniki laserowej. Nurty tematyczne Sympozjum obejmują: źródła laserowe dla bliskiej i średniej podczerwieni, lasery pikosekundowe i femtosekundowe, lasery i wzmacniacze światłowodowe, lasery półprzewodnikowe, lasery dużej mocy i ich zastosowania, nowe materiały i komponenty dla techniki laserowej, zastosowania techniki laserowej w inżynierii biomedycznej, przemyśle, inżynierii materiałowej, nano- i mikrotechnologiach, oraz metrologii.

EN

The paper is a concise digest of works presented during the XIth Symposium on Laser Technology (SLT 2016) [1]. The Symposium is organized since 1984 every three years [2–8]. SLT 2016 was organized by the Institute of Optoelectronics, Military University of Technology (IOE WAT) [9], Warsaw, in cooperation with Warsaw University of Technology (WUT) [10], Warsaw University [11], and Wrocław University of Technology [12] in Jastarnia on 27-30 September 2016. Symposium is a representative portrait of the laser technology research in Poland. Symposium Proceedings are traditionally published by SPIE [13–21]. The meeting has gathered around 150 participants who presented around 120 research and technical papers. The Symposium, organized every 3 years, is a reliable image of laser technology and laser applications development in Poland at university laboratories, governmental institutes, company R&D laboratories, etc. The SLT also presents the current technical projects under realization by the national research, development and industrial teams. The works of the Symposium, traditionally are divided in two large areas – sources and applications. The main topics of SLT were: laser sources in near and medium infrared, picosecond and femtosecond lasers, optical fiber lasers and amplifiers, semiconductor lasers, high power and high energy lasers and their applications, new materials and components for laser technology, applications of laser technology in mea surements, metrology and science, military applications of laser technology, laser applications in environment protection and remote detection of trace substances, laser applications in medicine and biomedical engineering, laser applications in industry, technologies and material engineering.

4

Zastosowanie lasera femtosekundowego do modyfikacji fotoelektrody TiO₂ w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym

Klein M., Siuzdak K., Barbucha R., Sawczyk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 5

19-21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dla barwnikowych ogniw fotowoltaicznych, w których złącze półprzezroczysta elektroda przewodząca (TCO)/porowata warstwa ditlenku tytanu zostało zmodyfikowane przy użyciu wiązki lasera femtosekundowego. Przeprowadzone badania charakterystyki prądowo-napięciowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej pozwoliły na opisanie wpływu modyfikacji granicy faz na parametry elektryczne urządzeń. Ogniwa słoneczne z fotoelektrodą poddaną działaniu promieniowania laserowego charakteryzują się prawie o 40% mniejszą rezystancją przeniesienia ładunku na granicy faz FTO/ TiO₂, co dalej przekłada się na ok. 40% wzrost wydajności w porównaniu do urządzenia, gdzie nie zastosowano modyfikacji.

EN

In the paper there are presented results of the research on dye-sensitized solar cells, where the interface: semitransparent conductive oxide electrode (TCO)/porous layer of titanium dioxide has been modified using a femtosecond laser radiation. The data obtained from current-voltage characteristics and electrochemical impedance spectroscopy spectra allowed to describe the influence of interfacial modification on the electrical parameters. DSSC with an electrode modified by laser is characterized by almost 40% lower charge transfer resistance at the FT0/TiO₂ interface, which lead to about 40% increase in efficiency in comparison to solar cell with unmodified photoelectrode.

5

Evolution of microstructures on silicon induced by femtosecond laser with multiple pulses

Yuan D. Q., Zhou M., Lu D. Q., Xu J. T.

Optica Applicata

|

2011

|

Vol. 41, nr 3

727--734

EN

The effect of multiple pulses of Ti:sapphire femtosecond laser system on silicon wafer was investigated. Using the pulse energy exceed the threshold of silicon to investigate the evolvement of structures and found that exceed certain fluence no any periodic structure will appearance. For 1.91 J/cm2, the pattern of columnar structure was formed in the central region of irradiation area. In further experiment, using the subthreshold multiple pulse femtosecond laser irradiation of 0.91 J/cm2, the periodic ripple structures and nanohole array were presented in the whole irradiation area due to the incubation effection. Also, we obtained the threshold of nanohole array to be higher than that of the periodic ripple structures.

6

Processing microstructure on film by femtosecond laser

Yuan D. Q., Zhou M., Cai L., Xu J. T.

Optica Applicata

|

2009

|

Vol. 39, nr 3

629-635

EN

Selective laser patterning of thin films in a multilayer film is an emerging technology for fabrication of MEMS devices. A 775 nm Ti:sapphire laser (130 fs, 1 kHZ) was used to irradiate the thin film stacks with variations in process parameters such as feed rate and numerical aperture of objective lens. Femtosecond laser patterning of Au/Cr films which have the same thickness of about 1000 nm and are coated on glass substrate has been investiged to determine optimal parameters of the patterning process. Through a SEM and an AFM, we investigate the morphology of pattern, including the linewidth, groove depth and the laser-induced periodic surface structures (LIPSSs). The depth of the ablated groove was observed to depend on the scanning speed. And from the energy spectrum we find out which layer has been removed completely. The experimental results show that precise micromachining with desired stability and reproducibility can be achieved by controlling the ablation energy and the feed rate using appropriate numerical aperture (NA).

7

Nanocomposite manufacturing using ultrashort-pulsed laser ablation in solvents and monomers

Barcikowski S., Hustedt M., Chichkov B.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 9

657-662

EN

On the basic of literature data on ablation was characterized as a method of nanoparticles preparation. The own research concerned the direct ultrafast laser ablation of solids used to produce the engineering nanoparticles with narrow size distributions. Without using any chemical precursors, stoichiometric nanoparticles are generated from different materials (silver, gold, NiTi alloy) and directly dispersed in a liquid, e.g. acrylic acid, acetone, water, or a monomer of polymeric material. The produced nanoparticle solutions may be used to fabricate nano-modified plastic materials with specially designed properties by polymerization directly subsequent to particles' production, without the necessity to re-disperse the particle aggregates. In order to control the size distribution and related properties, nanomaterial characterization using on-line measurements of the particle size is applied. The developed processes give access to new homogeneous nanomaterials such as multi-component nanosystems.

PL

Na podstawie literatury scharakteryzowano ablację laserową jako metodę otrzymywania nanocząstek (rys. 1). Opisane badania własne dotyczyły wytwarzania nanocząstek o wąskim rozkładzie wymiarów za pomocą bezpośredniej ultraszybkiej ablacji substancji stałych. W ten sposób z rozmaitych materiałów (srebra, złota, stopu NiTi) uzyskiwano - bez wprowadzania jakichkolwiek chemicznych prekursorów - nanocząstki bezpośrednio zdyspergowane w cieczy, którą stanowił rozpuszczalnik (aceton, woda) lub monomer (np. akrylanowy). Polimeryzacja tak uzyskanej dyspersji monomeru prowadziła do powstawania kompozytu polimerowego z nanocząstkami, np. srebra (rys. 7 i 8). Opisywane nanocząstki charakteryzowano metodami SEM, TEM, ESEM i spektroskopii VIS (rys. 2-6).

8

Femtosecond laser-induced damage in dielectrics

Peng Y., Wei Y., Lv Z.

Optica Applicata

|

2004

|

Vol. 34, nr 3

319-329

EN

We present a new method to investigate the ablation phenomenon by a 100 fs, 1053 nm Gaussian laser pulse in fused silica and describe the different mechanisms of ablation in long pulse and ultrashort pulse lasers. A modified rate equation is used to numerically calculate damage in dielectrics. In addition, we examine the respective role of ionization and avalanche ionization in femtosecond laser-induced damage. We find that present results are in quantitative agreement with those of earlier study.