激光监视可实时检查快速高温工艺过程

2019-01-29 10:46

俄罗斯托木斯克理工大学的研究人员掌握了使用激光监视器来检查铝纳米粉末表面高温燃烧过程的方法。他们认为，该方法将有助于理解固体燃料、纳米粉末、烟火混合物以及微波和X射线辐射激活的混合物的燃烧模式。相关研究结果发表在《国际陶瓷学》杂志上（Ceramics International）。

研究人员解释说，氮化铝由于其高导电性和导热性而在微电子学中具有很高的应用潜力，在一些工艺中，氮化物被认为是“氧化铍的无毒替代物”，金属化方法可以成功地将该材料作为半导体晶体的介电基板应用于电子器件中。

研究人员亚历山大·伊利宁教授称，快速高温工艺（如氮化铝的合成）的目视检查非常困难，强烈的背景照明不允许对样品表面进行实时观察，无法控制燃烧过程来获得具有所需特性的产品，这使得开发用于诊断高温燃烧过程的方法和仪器成为极其重要的科学任务。为此，研究人员使用溴化铜蒸汽激光监视器诊断铝纳米粉末高温燃烧过程。这种方法可以利用增强亮度的光学系统消除背景照明，并实时提供样品表面变化的高速视频记录，激光监视器可以直观地显示铝纳米粉末形态和光学性质改变的过程。

为了便于处理高速视频记录，研究人员提出了分析亮度放大器强度输出对时间的依赖性，对燃烧波的外观进行动态描述，并测量了燃烧产物的反射率所发生的变化，这是首次使用燃烧铝纳米粉末例子来研究燃烧物体的性质。