Μελέτη ελαστικών κυμάτων υπερήχων με οπτικές απεικονιστικές μεθόδους.

Abstract

Στόχος της παρούσας πτυχιακής εργασίας ήταν η παραγωγή και ανίχνευση υψίσυχνων υπερηχητικών ελαστικών κυμάτων σε φιλμ μεταλλικού υλικού (Au - χρυσός) εναποτεθειμένο σε διηλεκτρικό υλικό (BK7 - γυαλί), κάνοντας χρήση παλμικού λέιζερ υπερβραχέων παλμών (6 nanosecond, Nd:YAG - μήκος κύματος 532nm). Μέρος της δέσμης του λέιζερ αυτού χρησιμοποιείται για την παραγωγή των κυμάτων, ενώ μέρος της ίδιας δέσμης χρησιμοποιείται και για την ανίχνευση και μελέτη τους, μέσω απεικονιστικής διάταξης οπτικής συμβολομετρίας. Το υπόλοιπο της πτυχιακής εργασίας αυτής είναι δομημένο ως εξής: στο Κεφάλαιο 2, παρουσιάζονται οι αρχές των μεθόδων παραγωγής και ανίχνευσης ελαστικών υπερηχητικών κυμάτων χρησιμοποιώντας δέσμη παλμικού λέιζερ, στο Κεφάλαιο 3 πραγματοποιείται αναλυτική παρουσίαση της πειραματικής διάταξης που υλοποιήθηκε και επεξήγηση της πειραματικής μεθόδου και των τεχνικών μέτρησης που χρησιμοποιήθηκαν, στο Κεφάλαιο 4 παρατίθενται τα αποτελέσματα των μετρήσεων και η ανάλυση αυτών και το Κεφάλαιο 5, πραγματεύεται τα συμπεράσματα της όλης προσπάθειας καθώς και τις προτάσεις και ιδέες όσων αφορά στα μελλοντικά βήματα ανάπτυξης, των εν λόγω τεχνικών. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι σκοπός της εργασίας αυτής είναι η επίδειξη αρχής λειτουργίας της συγκεκριμένης τεχνικής καθώς και μία πρώτη διερεύνηση των δυνατοτήτων της, των περιορισμών της και των πλεονεκτημάτων της, θέτοντας έτσι τις βάσεις για τη χρήση, σε τυχόν μελλοντικές προσπάθειες, ακόμη στενότερων παλμών (της τάξης των femtosecond), που θα έχει ως αποτέλεσμα την επίτευξη δημιουργίας υπερήχων με συχνότητες ανώτερες ίσως της τάξεως των Gigahertz, μέχρι δηλαδή και συχνοτήτων φωνονίων (κβαντισμένες δονήσεις πλέγματος σε Terahertz), με άμεση συνέπεια την χρήση σε εφαρμογές όπως, για παράδειγμα, ελέγχου νανοδομών και μεγεθών πλέον συγκρίσιμων με το μέγεθος ενός κυττάρου.