Новости. События.

6 мая 2013 г. Лазерное инициирование химической реакции

В представленном на этой странице, видеоклипе длительностью 1 мин показано, как происходит воспламенение. Порошковая смесь титан-бор облучается лазерным пучком (длина волны излучения 1.064 мкм) мощностью около 10 Вт и диаметром примерно 1 мм. Пучок падает на образец сверху по вертикали. Красный цвет на порошке и металлическом экране связан с присутствием маломощного (несколько мВт) лазерного пучка с длиной волны 654 нм, применяемого для указания того участка, который облучается невидимым излучением. Слева видно оптическое волокно в синей оболочке, через которое в спектрометр попадает излучение нагретой порошковой смеси. Каждые 10 мс регистрируется спектр теплового излучения смеси, по спектру вычисляется температура облучаемого участка.

Смесь лежит на подложке из поликора (корундовая керамика). Мощность лазера не достигает уровня, достаточного для немедленного воспламенения нагретой смеси. При перемещении образца относительно пучка облучаются новые участки, они нагреваются до температуры 1000-1200 К (рис.), и до появления теплового излучения нагретой смеси. В конце концов происходит вспышка, означающая быстрое протекание экзотермической химической реакции окислительного типа Ti + B → TiBx, где х = 1, 2. При воспламенении смеси температура быстро увеличивается до 2500 К. В результате реакции образуется смесь борида титана TiB и диборида титана TiB2.

Спектр теплового излучения порошковой смеси Ti-B при лазерном нагревании (сильная линия рассеянного излучения лазера 1.064 мкм видна слева). Температура около 1000 К. Через 5 мс интенсивность теплового излучения увеличится более чем в 10 раз, температура вырастет примерно на 1300 К.

 

 

© 2012-2018 - НИИ ПМТ