Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Förångning av tunna metallfilmer med laserstrålning. En studie av lämpliga metaller och filmtjocklekar i optiska säkringar.

Förångning av tunna metallfilmer med laserstrålning. En studie av lämpliga metaller och filmtjocklekar i optiska säkringar. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Senneryd Peter
Ort: Linköping
Sidor: 87
Utgivningsår: 2001
Publiceringsdatum: 2001-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0068--SE)
Nyckelord 31, E3021, laser, laserskydd, optisk säkring, förångning, tunna metallfilmer, laser protection, optical fuse, evaporation, thin metal films
Sammanfattning En optisk säkring består av en tunn metallfilm som reflekterar vanligt ljus, men som skadas då ljusintensiteten blir för stark, så att ljuset inte längre reflekteras. Optiska säkringar kan användas för att skydda ögon eller sensorer mot farlig laserstrålning. För att en metallfilm ska vara lämplig att använda i en optisk säkring ska den ha hög reflektans för vanligt ljus, men mycket snabbt skadas så att reflektansen blir låg då den utsätts för farligt ljus. I examensarbetet har olika metaller och filmtjocklekar undersökts för att hitta lämpliga filmer för detta ändamål. Detta har gjorts genom att göra simuleringar bland annat av hur snabbt olika metallfilmer förångas. Utifrån simuleringarna valdes att undersöka aluminium och tenn närmare. Ett antal filmer tillverkades genom sputtring och reflektanserna mättes i en spektrometer. Därefter utsattes filmerna för laserpulser där inkommande, reflekterad och transmitterad ljusenergi mättes. Resultaten visar att tenn förångas snabbare än aluminium och är därmed mycket intressant för användning i optiska säkringar. Lämpliga filmtjocklekar ligger på i storleksordningen ett par tiotal nanometer, och beror på metall och krav på reflektans för vanligt ljus.
Abstract An optical fuse contains a thin metal film that reflects ordinary light, but is damaged when the light intensity becomes too high, so that the light no longer reflects. Optical fuses can be used to protect eyes or sensors against dangerous laser radiation. In order to be suitable for use in an optical fuse, a metal film should have high reflectance when exposed to ordinary light intensities, but very quickly get damaged, so that the reflectance becomes low when exposed to dangerous light levels. In this diploma work, different metals and film thicknesses have been investigated, to find suitable films for this purpose. This has been done by making simulations of for instance how quickly different metal films are vaporised. From those simulations aluminium and tin were chosen for a closer study. A number of films were made, and the reflectances were measured in a spectrometer. Then the films were exposed to laser pulses where the incoming, reflected and transmitted light energy was measured. The results show that tin is vaporised faster than aluminium and therefore is a very interesting metal for use in optical fuses. Suitable film thicknesses are of the order of a couple of tens of nanometers and depend on the metal and the demands on the reflectance of ordinary light.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182