Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка физических основ новых эффективных безмасочных методов наноструктурирования протяженных площадей поверхностей ряда технологических материалов при помощи облучения наносекундными лазерами.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0411
Организация
ИЭЭ РАН
Руководитель работ
Хомич Владислав Юрьевич

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Ямщиков Владимир Александрович

Этапы проекта

1
30.09.2009 - 10.12.2009
1) Подготовлены экспериментальные установки для облучения мишеней наносекундным лазерным излучением с длинами волн 157 нм (F2-лазер) и 193 нм (ArF-лазер). Установки состоят из ArF-лазера и F2-лазера; оптической схемы транспортировки и фокусировки лазерного пучка на мишень; трехкоординатной системы позиционирования мишени относительно сфокусированного пятна; откачиваемой и наполняемой рабочим газом измерительной камеры, в которую помещают мишени; системы диагностики параметров лазерного излучения.
2) Подготовлены для облучения образцы технологических материалов - сверхтвердая тугоплавкая керамика нитрида кремния, алмазные пленки, германий, нержавеющая сталь, никель, титан и силицид платины.
3) Проведены экспериментальные исследования по определению возможностей и условий формирования нанорельефов на поверхности указанных материалов путем многократного облучения одним лазерным пучком наносекундными лазерами с длинами волн 157 нм (F2-лазер) и 193 нм (ArF-лазер) при неподвижном пятне облучения на поверхности.
4) Подготовлен отчет о НИР, где представлены полученные результаты.
5) Проведены патентные исследования по формированию нанорельефов импульсным лазерным облучением.

  Впервые показаны возможности и определены условия лазерного наноструктурирования поверхности таких сверхтвердых тугоплавких технологических материалов, как керамика нитрида кремния и алмазные пленки при облучении одним пучком наносекундного F2-лазера с длиной волны излучения 157 нм.
  При облучении алмазных пленок излучением наносекундного F2-лазера с длиной волны 157 нм обнаружено развитие субмикронных конусов рекордно малых размеров (200-600 нм) по сравнению с описанными в работах других авторов для других более длинных длин волн.
  Мы впервые экспериментально продемонстрировали возможность прямого лазерного наноструктурирования германия, нержавеющей стали, никеля, нитрида кремния, титана и силицида платины, при многоимпульсном облучении одним пучком ArF-лазера с длиной волны 193 нм.
  Впервые обнаружено образование нанорельефа в виде нанократеров, а не в виде выпуклостей при облучении нержавеющей стали на длине волны 193 нм.
Развернуть
2
01.01.2010 - 25.06.2010
1. Разработка и исследование полностью твердотельного генератора накачки для лазера на парах меди с высокой частотой следования импульсов излучения (до 15 кГц) и высокой средней мощностью излучения (до 15 Вт).
2. Разработка технической и конструкторской документация лазера на парах меди с полностью твердотельным коммутатором накачки с высокой частотой следования импульсов излучения (до 15 кГц) и высокой средней мощностью излучения (до 15 Вт).
З. Проведение исследований по оптимизации выходных характеристик лазера на парах меди с полностью твердотельным коммутатором накачки с частотой следования импульсов излучения (до 15 кГц) и средней мощностью излучения (до 15 Вт).
Развернуть
3
26.06.2010 - 10.12.2010
1. Подготовка экспериментальных лазерных установок с длинами волн 337, 510 и 578 нм.
2. Подготовка образцов для облучения.
З. Проведение сравнительных экспериментальных исследований по определению возможностей и условий формирования нанорельефов на поверхности ряда технологических материалов - керамик, алмазных пленок, металлов и сплавов путем многократного облучения одним лазерным пучком при неподвижном пятне облучения на поверхности и облучении импульсными наносекундными лазерами с длинами волн 337 нм (N2-лазер), 510 и 578 им (лазер на парах меди).
Развернуть
4
01.01.2011 - 25.06.2011
1. Проведение сравнительных экспериментальных
исследований по определению возможностей и
условий формирования нанорельефов на
поверхности ряда технологических материалов -
керамик, алмазных пленок, металлов и сплавов
путем многократного облучения одним лазерным
пучком при сканировании лазерного пучка по
поверхности и облучении импульсными
наносекундными лазерами с длинами волн
излучения 157 пм (F2-лазер), 193 нм (АrF-лазер),
248 нм (КrF-лазер).
  2. Проведение сравнительных экспериментальных
исследований по определению возможностей и условий формирования нанорелье4юв на
поверхности ряда технологических материалов -
керамик, алмазных пленок, металлов и сплавов
путем многократного облучения одним лазерным
пучком при сканировании лазерного пучка по
поверхности и облучении импульсными
наносекундными лазерами с длинами волн
излучения 337 нм (N2-лазер), 510 нм и 578 нм (лазер
на парах меди).
Развернуть
5
26.06.2011 - 23.09.2011
1. Разработка адекватных теоретических моделей
процесса лазерного наноструктурирования
указанных выше материалов, сопоставление
теоретических моделей с экспериментальными
результатами, определение механизмов и
физических закономерностей процесса лазерного
наноструктурирования
2. Подготовка патентов по результатам
проведенных исследований
3. Разработка на основе полученных в данной НИР
научных результатов научно-методических
материалов для образовательных курсов для
студентов старших курсов и аспирантов «Введение
в теоретические основы прямого лазерного
наноструктурирования поверхности материалов» и «Курс лабораторных практических работ по
прямому лазерному наноструктурированию
поверхности Материалов»
4. Разработка программы внедрения результатов
НИР в образовательный процесс
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Разработка и исследования новых типов волоконных лазеров и волоконных сенсорных систем 1. Исследование распространения связанных плазмонных мод в волноводной решётке металлических цилиндров нано-размера. 2. Исследование мод в гибридном волноводе волокно-металлическая поверхность. 3. Разработка и исследование системы мониторинга физических величин на основе волоконных брэгговских решеток. 4. Разработка и исследование волоконно-оптического измерительного преобразователя параметров вибрационных процессов. 5. Волоконные импульсные лазеры для оптоволоконных сенсорных систем. 6. Прецизионные импульсные волоконные лазерные системы для метрологии и телекоммуникаций. 7. Разработка интегрально-оптического фазового модулятора. 8. Разработка и исследование гибридного волоконно-интегрированного одночастотного лазера. 9. Разработка волоконных усилителей ультракоротких частотно-модулированных импульсов на основе каскадных схем для систем накачки и защиты волоконных лазеров. 10. Математическое моделирование генерации в
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
1,7 млн
Организация
ИАиЭ СО РАН
профинансировано
Тема
Разработка физических основ новых эффективных безмасочных методов наноструктурирования поверхности сверхтвердых керамик и алмазных пленок при помощи облучения наносекундным F2-лазером.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской молодежной конференции «Современные технологии оперативной локации химических соединений в открытой атмосфере и на подстилающих поверхностях физическими методами».
Продолжительность работ
2012, 2 мес.
Бюджетные средства
0,7 млн
Количество заявок
2
Тема
«Разработка метода получения и модификации наночастиц при помощи электрических разрядов в потоках жидкости».
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Обеспечение центром коллективного пользования научным оборудованием комплексных исследований в области радиационной модификации материалов, наноструктурированых веществ, экологического мониторинга.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 9 мес.
Бюджетные средства
17,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Создание программных средств и расчетных методов компьютерного моделирования физико-механических процессов и наноструктурирования в сталях с нестационарной структурой при термонагружении.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2