Szénplazmák spektroszkópiai vizsgálata lézerkemencében, különös tekintettel a C3 gyök emissziós spektroszkópiai jellemzésére. = Spectroscopic analysis of carbon plasmas in a laser oven with special emphasis on the emission spectroscopic characterization of the C3 radical

摘要

A témában eredeti célkitűzésünk lézerrel gerjesztett szénplazmák megfigyelése és analizise volt szén-nanocsövek lézeres szintézise során, különös tekintettel a C3 molekulagyökre. Ennek során a grafitkemence részbeni megépitése megtörtént,de a támogatás összege (amit az eredeti költségvetéshez képest 1 millió Ft-tal csökkentve kaptunk) a teljes konfiguráció megvalósitásához nem volt elegendő. A meglevő kisérleti konfiguráció azonban, egy esetleges további pályázatban, kiegészithető működő konfigurációvá. Igy a pályázatban plazmaküvetta felhasználásával folytak a kisérletek, a korábbi OTKA Műszerpályázatból beszerzett időátlagoló spektrométer és egy OMFB pályázatból beszerzett Nd: YAG lézer felhasználásával. Eredeményeink továbbhaladást jelentenek lézerrel keltett szénplazmák spektroszkópiai analizisében, különösen a C3 gyök emissziós spektroszkópiai viselkedését illetően. Megfigyeléseink alapján valószinűsithetők azok a fizikai körülmények, amelyek között a C3 400 nm-es emissziós kontinuuma megfigyelhető lézerrel gerjesztett plazmákban. A tervezett nemzetközi kooperációhoz képest változások voltak, mert a portugál fél tematikai változtatást hajtott végre, igy kisérletes felszerelése nem épült fel, és nem látogatott Magyarországra.Eredményeink alapján lehetőség nyilik időfelbontásos spektroszkópiai mérésekkel a C3 gyök plazmakimutatására és kémiai és fizikai jellemzésére. Az ehhez szükséges berendezést a témavezető elnyerte egy 2004 évi GVOP KMA pályázaton. | Our original purpose was to observe and analyze laser induced carbon plasmas during a laser synthesis of carbon nanotubes, with special emphasis on the C3 radical. A partial construction of the laser oven has been realized but the project budget (reduced by 1 million HUF relative to the orginal plan) has not been enough to finalize the set-up. The available set-up can, however, be further developed in a later project into a working laser graphite oven. Thus our experiments have been carried out in a plasma cuvette, using a time averaging miniature spectrometer (won in an earlier OTKA project) and a Nd: YAG pulsed laser (obtained via an OMFB project). Our results represent an advancement in the spectral analysis of laser induced carbon plasmas, especially regarding the spectral behaviour of the C3 radical. Based on our observations one can establish the physical conditions under which the 400 nm continuum of the C3 radical may be detected in laser induced plasmas. There have been changes int he planned international cooperation, as the Portuguese partners changed their research orientation, thus their experimental apparatus has not been constructed and no visit to Hungary has occurred. Nonetheless based upon our results it becomes possible to detect the C3 radical in plasmas by time resolved spectroscopy, and to characterize it chemically and physically. The necessary equipment was procured from a GVOP KMA project of the present project leader.