Laser-Scansystem zur Synthese von Nanokolloiden

Ausrüstung zur Verbesserung der Möglichkeiten zur Entwicklung einer umweltfreundlichen Synthese komplexer Nanokomposite, die in praktischen Anwendungen wie der Katalyse, der biologischen Markierung von Zellen, der Hemmung des Bakterienwachstums und der Entwicklung intelligenter Flüssigkeiten zum Einsatz kommen sollen. Der Hauptansatz der Synthese, der unter Verwendung der erforderlichen Ausrüstung zum Einsatz kommen wird, ist die Lasersynthese von Kolloiden (LSC), eine universelle und hochgradig reproduzierbare Technik, die die Synthese komplexer Nanostrukturen aus nahezu jeder Art von festem Material ermöglicht. Eine ultraschnelle Laserquelle, die in der Lage ist, Spitzenintensitäten von über 10¹³ W/cm² in Zeiten zu liefern, die kürzer sind als die übliche Elektronenrelaxationszeit (10⁻¹² s), wird zur Bestrahlung eines festen Targets verwendet, das in eine Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Extraktion der Lasermasse führt zu einer effektiven Abtrennung kleiner Partikel vom Material, was die Synthese von Kolloiden mit den gewünschten Nanostrukturen bewirkt.

Gemäß unserem Entwurf haben wir einen kompletten Laserarbeitsplatz realisiert, bei dem der Ausgang des luftgekühlten Femtosekundenlasers über einen abgeschirmten Strahlengang zum Scankopf geführt wird, der fest senkrecht zur Probenkammer positioniert ist. Die Anlage wird über einen PC gesteuert und umfasst auch eine Software, die die Erstellung der gewünschten Formen und Muster einschließlich der anschließenden Steuerung von Laser und Scanner ermöglicht.

• Vollständig abgeschirmter Laborarbeitsplatz (Laserklasse I)
• Fokuspunkt 34 μm
• Feldgröße 75 x 75 mm
• Geschwindigkeit des Scankopfes bis zu 2 m/s

Der verwendete Femtosekundenlaser erreicht eine durchschnittliche Leistung von 5 W bei 400 fs langen Impulsen und einer Wiederholfrequenz von 100 kHz.