ارس فایل » پایان نامه خواص فوتولومینسانس شیشه های فسفوکلرایدی و فسفوفلوئورایدی آلاییده به یونهای فلزات خاکی کمیاب
بهتر است روی پای خود بمیری تا روی زانو‌هایت زندگی کنی. (رودی)
ضمانت بازگشت
فایل های تست شده
پرداخت آنلاین
تضمین کیفیت
دانلود فوری

قیمت فایل : 19900 تومان

نوع فایل : پایان نامه تعداد صفحات : 111 فرمت فایل : ورد نرم افزارهای مورد نیاز : word
<span itemprop="name">پایان نامه خواص فوتولومینسانس شیشه های فسفوکلرایدی و فسفوفلوئورایدی آلاییده به یونهای فلزات خاکی کمیاب</span>

فوتولومینسانس

پایان نامه کارشناسی ارشد بررسی خواص فوتولومینسانس شیشه های فسفوکلرایدی و فسفوفلوئورایدی آلاییده به یونهای فلزات خاکی کمیاب

 

چکیده پایان نامه کارشناسی ارشد بررسی خواص فوتولومینسانس شیشه های فسفوکلرایدی و فسفوفلوئورایدی آلاییده به یونهای فلزات خاکی کمیاب

 

شیشه های کلروفسفاتی با ترکیب ,(P2O5 + Na2HPO4.2H2O + NaCl + PbCl2 + Ln2O3)(Ln = Sm3+, Dy3+, Pr3+, Tm3+)، شیشه های فلوروفسفاتی با ترکیب  ( P2O5+ Na2HPO4.2H2O + NaF + PbFl2 + Sm2O3) و شیشه های اًکسوفسفاتی با ترکیب ( P2O5+ Na2HPO4.2H2O + Na2O + PbO + Sm2O3) به وسیله روش ذوب تهیه شد.

خواص اسپکتروسکوپی (جذب و نشر) یون های فعال اًپتیکی در دمای اتاق مورد مطالعه قرار گرفت. ویژگی شیشه های فسفاتی در انتخاب به عنوان میزبان برای یون های لانتانیدها به سبب عوامل بی نظیر شامل شفافیت بالا، دمای ذوب پایین، پایداری حرارتی، چگالی بالا به علت حلالیت بالای یون های لانتانیدها، ضریب شکست پایین و پراکندگی (پاشش) پایین آنهاست.

از دیدگاه تکنیکی شیشه های لانتانیدی امروزه در انواع بسیار مهمی از دستگاه های نوری شامل تقویت کننده های فیبرنوری، لیزرها، تبدیل کننده های نوری، حسگرها و غیره استفاده می شود. پیک های مشاهده شده در طیف جذبی و نشری مربوط به انتقالات حالت پایه به حالت های مختلف تحریک بود.براي شیشه های آلاییده شده به Sm3+، چهار نوار نشری تمرکز یافته در ۴۴۰ (۴G5/2۶H5/2) ،  ۵۴۰ (۴G5/2۶H7/2)، ۶۵۰ (۴G5/2۶H9/2) و ۶۷۵ (۴G5/2۶H11/2) نانومتر با طول موج تحریکی در ۴۷۷ نانومتر مشاهده شد.براي شیشه های آلاییده شده به Dy3+، دو نوار نشری تمرکز یافته در ۴۷۵  (۴F9/2۶H13/2) و  ۵۸۷ (۴F9/2۶H15/2) نانومتر با طول موج تحریکی در ۴۵۰ نانومتر مشاهده شد.براي شیشه های آلاییده شده به Pr3+، پنج نوار نشری تمرکز یافته در ۳۶۰ (۳P0۳H4) ،  ۲/۴۴۵ (۳P0۳H6)، ۵/۴۶۹ (۳P0۳F2)،) و ۸/۵۹۲ (۳P0۳F4) نانومتر با طول موج تحریکی در ۴۴۵ نانومتر مشاهده شد.براي شیشه های آلاییده شده به Tm3+، دو نوار نشری تمرکز یافته در ۴۵۶  (۳H4۳H5) و ۵۱۰ (۳H4۳H6) نانومتر با طول موج تحریکی در ۳۵۰ نانومتر مشاهده شد. اثر غلظت یون های فعال اًپتیکی و نمک های کلریدی بروی شدت جذب مورد بررسی قرار گرفت.

 

مقدمه

 

در دو دهه­ای اخیر با کشف لیزر­های حالت جامد، بررسی­ها و تحقیقات گسترده­ایی بر روی میزبان­های مناسب برای یون­های خاکی کمیاب و ویژگی­های فلورسانسی آنها انجام شده است.

این تحقیقات برای دستیابی به میزبان­های مناسب و بازه­ی طول موجی گسترده هنوز ادامه دارد.

شیشه­ها به عنوان یکی از میزبان­ها به شکل­های مختلف در سیستم­های اپتیکی و لیزری مورد استفاده قرار می­گیرند.

تولید شیشه های آلائیده به یون­های لانتانید به عنوان شیشه­های لیزری یکی از حوزه­های تحقیقات جدید است.

ویژگی و برتری مهم شیشه­ها در مقایسه با مواد بلوری،

امکان به کارگیری در اندازه­های بزرگ برای کاربردهای با انرژی بالا می­باشد.

شیشه­ها به راحتی ساخته می­شوند و کیفیت اُپتیکی خوبی به خود می­گیرند، یون­های فعال درشیشه­ها، پهنای خط فلورسانس بزرگتر از بلورها را از خود نشان می­دهند.

تلاش برای یافتن شیشه­هایی که دارای فونون­های کم انرژی باشند به واسطه کاهش تحریک­های چند فونونی غیر تشعشعی و افزایش عرض از مقطع جذب یون­های لانتانید در در این گونه از شیشه­ها همچنان ادامه دارد.

شیشه­های چالکوجنایدی نیز جزء میزان­های یون­های لانتانید هستند.

بررسی شیشه­های چالکوجنایدی به عنوان مواد نوری در سیستم­های مادون قرمز با کشف شیشه As2S3 توسط فریریچس در سال ۱۹۵۰ شروع شد[۱].

این شیشه­ها به دلیل ساختار تشکیل دهنده­ی شبکه و نوع پیوند­های بین اتم­ها و مولکول­ها در مقایسه با میزبان­های دیگر دارای کمترین انرژی فونی(cm-1300-200) هستند.

این شیشه­ها خواص غیرخطی نوری بالایی دارند بنابرین در زمینه ساخت قطعات غیرخطی از جمله سوئیچ­های تمام نوری مناسب هستند.

فیبر­های نوری ساخته شده با استفاده از شیشه­های چالکوجنایدی به دلیل ضریب شکست بالای این شیشه­ها در مقایسه با میزبان­های دیگر(۴/۲) کاربردهای بالقوه زیادی در زمینه­های نظامی ، غیر نظامی، مخابرات راه دور و پزشکی دارد.

شیشه­های چالکوجنایدی نسبت به جذب تابش الکترومغناطیس حساس بوده و در نتیجه نور دهی اثرات القاء نوری متنوعی از خود نشان می دهند]۲-۶[.

از طرف دیگر شیشه-سرامیک­های چالکوجنایدی به دلیل به دام افتادگی یون­های فعال در داخل نانو بلور­ها در مقایسه با شیشه­ها دارای انرژی فونونی کمتر بوده و به دلیل دوام شیمیایی عالی و استحکام مکانیکی برای استفاده­های کابردی مناسب هستند و به عنوان مواد میزبان یون­های­فعال به طور گسترده مورد تحقیق قرار گرفته­اند]۷-۸[.

در این پایان نامه به فرآیند ساخت شیشه­های اکسی چالکوجنایدی با ترکیبات کلرایدی و اکسیدی آنتیموان و همچنین شیشه-سرامیک­های آلائیده به یون­های Nd3+ پرداخته شده است بعلاوه ویژگی­های طیفی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. پایان نامه شامل سه بخش می­باشد.

فصل اول در مورد مباحث نظری شامل مطالبی در  مورد  شیشه، شیشه­های چالکوجنایدی، روش­های شیشه سازی، شیشه-سرامیک و روش­های شناسایی می­باشد.

در فصل دوم، به نحوه­ی ساخت و روش­های تست و شناسایی شیشه و شیشه-سرامیک پرداخته شده است.

در فرآیند ساخت شیشه از ترکیبات بسیاری استفاده شده است و نمونه­ هایی با ترکیب­های اکسیدی و کلرایدی آنتیموان ساخته شده است و سپس کیفیت این شیشه­ها ذکر شده است.

در فصل سوم آنالیز حرارتی، شرایط عملیات بازپخت نمونه­های منتخب و نتایج آزمایش­های پراش اشعه ایکس، همراه با آنالیز آن­ها آورده شده است،

سپس ویژگی­ها­ی جذب و گسیل نمونه­ها همراه با تحلیل طیف­ها آورده شده است.

 

فهرست مطالب

 

فصل اول مقدمه و مباحث نظری۱
۱-۱            شیشه۲
۱-۱-۱ مقدمه۲
۱-۱-۲ تاریخچه صنعت شیشه۳
۱-۱-۳ تعاریف شیشه۵
۱-۲ ساختار شیشه۸
۱-۳ ساختار شيشه از نظر ساختمان مولكولي۱۰
۱-۳-۱ بررسی ساختار شیشه توسط اشعه X۱۲
۱-۳-۲ تئوری های شکل گیری شیشه  ۱۴
۱-۳-۳ تئوری گلداسمیت۱۴
۱-۴ تئوري سان۱۵
۱-۴-۱ تئوري راوسون۱۵
۱-۴-۲ تئوری زاکاریاسن۱۶
۱-۴-۳ ترکیبات شیشه۱۸
۱-۴-۴ مواد میزبان شیشه۱۹
۱-۵ شیشه های فوتولومینسانس، خواص و روش های ساخت۲۰
۱-۵-۱ روش های ساخت شیشه۲۲
۱-۵-۲ روش سل-ژل۲۲
۱-۵-۲-۱ روش ذوب کوره ای۲۳
۱-۵-۲-۲ کوره ذوب۲۴
۱-۵-۲-۳ کوره ذوب الکتریکی۲۴
۱-۵-۲-۴ کوره های قوس الکتریکی۲۵
۱-۵-۳ کوره های فرکانس بالا۲۵
۱-۶ کوره های مقاومتی۲۶
۱-۶-۱ جدایی فاز در شیشه ها۲۷
۱-۶-۲ اثر جدایش فازی بر جوانه زنی فاز های بلوری و ساخت شیشه-سرامیک ها۲۹
۱-۶-۳ شیشه-سرامیک ها۳۰
۱-۶-۴ مقدمه۳۰
۱-۷ تاریخچه۳۱
۱-۸ اصلاح حرارتی۳۱
مزایای روش حرارتی ساخت شیشه-سرامیک نسبت به روش های دیگر۳۲
۲-۱ شیشه-سرامیک های شفاف۳۳
۲-۲ شیشه و شیشه-سرامیک لیزری۳۳
۲-۲-۱ لانتانید ها۳۴
۲-۲-۲ معرفی لانتانیدها۳۴
۲-۳ نئودیمیم۳۵
۲-۳-۱ شیشه های حاوی لانتانید ها۳۶
۲-۳-۲ روش­های شناسایی۳۷
۲-۳-۳ روش­های آزمایشگاهی برای بررسی تبلور شیشه ها۳۷
۲-۳-۴ روش های شناسایی براساس پراش۳۸
۲-۴ آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)۳۸
۲-۵ میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)۳۹
۲-۶ میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)۴۰
۲-۷ فرآيند آپ کانورژن۴۱
شیشه­های چالکوجنایدی۴۴
تاریخچه۴۶
ساختار شیشه های چالکوجنایدی۴۷
برخی ویژگیهای شیشه های چالکوجنایدی۴۹

فصل دوم بخش تجربی

۵۲
۲-۱ مقدمه۵۳
۲-۲ تجهیزات و مواد مورد نیاز۵۴
۲-۲-۱ مواد شيميايي۵۴
۲-۲-۲ وسايل و دستگاه‌ها۵۵
۲-۳ قالب فلزي۵۶
۲-۳-۱ ساخت قرص ها و ميله هاي شيشه اي۵۶
۲-۳-۲ جزئيات مربوط به يک نمونه آزمايش ساخت شيشه۵۷
۲-۳-۳ تصفیه مذاب۵۹
۲-۳-۴ شکل دهی محصول شیشه ای۵۹
۲-۴ آزمايشات اوليه ساخت شيشه براي شناخت ترکيب مطلوب: بدون لانتانيد۶۰
۲-۵ آزمايش اول: اکسیدی۶۰
۲-۶ آزمايش دوم: کلرایدی۶۱
۲-۷ آزمايش سوم۶۲
۲-۸ آزمايش های نهايي ساخت شيشه هاي آلائيده با لانتانيدها۶۳
۲-۹ ساخت شیشه-سرامیک۶۵
۲-۱۰ تعیین دمای نرم شدگی و دمای گذار شیشه­ها۶۶
۲-۱۰-۱ روش تجربي۶۶
۲-۱۰-۲ روش آنالیز حرارتی DTA۶۷

فصل سوم نتایج

۶۸
۳-۱ مقدمه۶۹
۳-۲ آزمایشات طیف سنجی جذبی و گسیلی۷۱
۳-۲-۱ بررسي خواص فتولومينسانس شيشه هاي آلائيده با لانتانيدها۷۱
۳-۲-۲ مقایسه طیف گسیلی نمونه های اکسیدی و کلرایدی۷۲
۳-۳ نتایج۸۰
۳-۴ پیشنهادات۸۲

قیمت فایل : 19900 تومان

دسته بندی : تاريخ : ۱۲ تیر ۱۳۹۵ به اشتراک بگذارید :