博碩士論文 88222016 詳細資訊




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姓名 邱彥錕( Yen-Kun Chiu)  查詢紙本館藏   畢業系所 物理學系
論文名稱 脈衝雷射誘發之雷漿塵爆
(Pulse Laser Induced Expansions of DustCoulomb Clusters in rf Plasma Trap)
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摘要(中) 樣薄膜成長的製程上,而藉由雷漿特殊的環境,可以改善此方法
所形成超微薄膜的結構與緊密度。我們運用這個技術到微粒電漿
系統中鍍膜時,意外的在光學顯微鏡下觀察到脈衝雷射所引發的
電漿塵爆,便對這個有趣的動態行為展開研究。
在微粒電漿系統中,調控適當的系統參數可以使粒子間的庫
倫耦合力大於熱力作用,而形成懸浮在電漿阱中的微粒庫倫團。
藉由實驗室成熟的微米尺寸電漿微粒觀測技術,我們首次觀察到
由脈衝雷射聚焦在局限阱底板所引發電漿微粒的爆炸過程。也測
量在不同環境下雷射蒸射的電性反應和相關參數的變化,並探討
細部動態行為的形成原因和可能機制。本文將對此及實驗結果做
一詳細的分析和闡述。在實驗過程中,我們也發現了其他有趣的
物理現象,如微粒電漿系統中的雙層位能結構和在兩種不同介質
的交界面上所形成的波的傳播,都值得做更進一步的研究。
摘要(英) suspended in a rf discharge. The particles are negatively charged, which turns the
system into a strongly coupled Coulomb system. Sudden expansion of the cluster
is observed for the first time by introducing Nd-YAG laser pulses through the
center of the cluster to the bottom plate. It is well know that after an intense short
laser pulse hitting the target (aluminum), the ablated plume is formed near the
surface. The sudden expansion could be caused by the strong electron emission
from the electrode boundary, the ablated plasma with the ejected molecules or the
sudden excitation of electrons from the dust surface. The detailed dynamical
behaviors of the expansion will be demonstrated and discussed in the thesis.
Furthermore, we study the influence on the expansion due to the different target
and also find some interesting physical phenomena during the expanding
processes in our experiment.
論文目次 Chapter 1 Introduction … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..1
Chapter 2 Background and Theory
2.1 Dusty Plasmas … ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 5
2.2 Strongly Coupled Coulomb Clusters … … … … … … … … … . … … … … ...8
2.3 Laser Ablation … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..11
2.31 Laser Target Interactions … … … … … … … . … … … … … … … .12
2.32 Plume … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..17
2.4 Plume-Cluster Interaction … … . … … … … … … … … … … . … … … … ..26
Chapter 3 Experiment
3.1 System Setup … … … … … … . . … … … … … . … … … … . . … … … … … … .31
3.2 Measurement
3.2.1 Microimage System … … … … … … … … … … . . … … … … . . … ...34
3.2.2 Plasma Emission and Current Measurement . … … … … … . … ...35
Chapter 4 Result and Discussions
4.1 Cluster Expansions … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..37
4.1.1 Sudden Expansion … … … … … … . . … … … … … … … … ... … … .37
4.1.2 Gradual Expansion … … … . … . … … … … … … … … … … … … .38
4.1.3 Particle Trajectory … … … … . … … … … … … … … … … … … 39
4.1.4 Interfacial Properties … … … … … … … … … … … … … … . … … .40
4.2Measurements of Sudden Expansion … … … … . . … . … … … … … … … … 46
4.3 Discussion … … … ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 55
Chapter 5 Conclusion … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .57
References … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .59
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指導教授 伊林(Lin I) 審核日期 2001-7-13
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