"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8237
ETF8237 "Laserindutseeritud vooluimpulsside uurimine (1.01.2010−31.12.2012)", Märt Aints, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut.
ETF8237
Laserindutseeritud vooluimpulsside uurimine
Investigation of laser-induced current pulses
1.01.2010
31.12.2012
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP200 Elektromagnetism, optika, akustika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2010−31.12.2010195 840,00 EEK (12 516,46 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 516,00 EUR
01.01.2012−31.12.201212 516,00 EUR
37 548,46 EUR

Projekti teema kuulub plasma diagnostika valdkonda. Märksõnad: Laseriga indutseeritud plasma spektroskoopia, Laser ablatsioon, Laseriga indutseeritud vooluimpulsid, Laser diagnostika, Plasma diagnostika. Uuritakse tahke märklaua pinnale fokuseeritud laservälke poolt esile kutsutud vooluimpulssi märklaua vooluahelas ja elektromagnetilist signaali märklaualähedases ruumis raadiosageduslikus diapasoonis. Leitakse selle signaali parameetrite ja märklaua koostise ning pinna omaduste vahelised seosed sõltuvalt katsetingimustest: jääkgaasi koosseis ja tihedus katsekambris, laservälke energia, kestvus ja lainepikkus, staatiline elektriväli märklaualähedases ruumis, signaali registreerimiseks kasutatavate elektroodide-sondide-antennide konstruktsioon. Leitakse korrelatsioon laseriga indutseeritud plasma emissioonspektrite ja vooluimpulsi parameetrite vahel. Tulemuste baasil on kavas välja arendada uus elektromagnetilise signaali (vooluimpulsi) registreerimisel põhinev laserdiagnostika meetod ja seadmed, mis rakendatuna koos laser-indutseeritud plasmaspektroskoopiaga (LIPS) aitavad lihtsustada LIPS spektrite tõlgendamist ja annavad lisateavet uuritavate pindade seisundi ja omaduste kohta. Tulemused on rakendatavad tehnoloogilise protsessi pidevaks jälgimiseks ka teiste laser-tehnoloogiate puhul nagu laserablatsioon, pindade puhastamine, pihustamine ja depositsioon. Töö toimub koostöös Soome VTT (Technical Research Centre of Finland, Soome Riiklik Teadusuuringute Keskus VTT) kolleegidega Euroopa Aatomienergeetika komisjoni ja Soome Tehnoloogia ja Innovatsioonifondi (TEKES) vahelise assotsiatsioonilepingu raames, millega on 2007 aastal ühinenud ka Eesti ja mille lõppeesmärgiks on LIPS meetodite rakendamine termotuumareaktori siseseinte seisundi jälgimiseks.
The project belongs to the plasma diagnostics and can be characterized with keywords: Laser Induced Plasma Spectroscopy (LIPS), Laser Ablation, Laser Induced Current Pulses, Laser Diagnostics. A laser flash is focused onto the surface of a solid target. The current pulse induced by the laser flash in the target circuitry and a radio frequency electromagnetic signal induced by laser flash are the objects of investigation. Relations between the parameters of the current pulse and elemental composition and surface properties of the target are investigated as a function of experimental conditions: the composition and density of residual gas in the test chamber, the energy and duration of the laser pulse, the wavelength of the laser radiation, the strength of electric field near the target, the design of probes and antennae for recording of the laser-induced electromagnetic signal. The correlation between time resolved spectra of laser induced plasma and parameters of the laser induced current pulse are clarified. A new method of laser diagnostics based on recording of laser induced electromagnetic signal (current pulses) is planned to develop. Application of this new method simultaneously with laser induced plasma spectroscopy helps to interpret LIPS spectra and give additional information about conditions and properties of the surface of solid under investigation. The method can be used as well for in situ process monitoring of other laser technologies such as laser ablation, cleaning of surfaces, pulsed laser deposition. The project is carried out in collaboration with colleagues from Technical Research Center of Finland (VTT), in framework of contract of association between the European Atomic Energy Community and the Finnish Funding Agency for Technology and Innovation (TEKES) which includes Estonian Research Unit also. One of objectives of the contract is the application of LIPS for in situ monitoring of inner surface of a fusion reactor (under development).