منصة الرسائل والاطاريح: انبعاث الليزر العشوائي بأطوال موجية مرئية – تحت الحمراء ألقريبة) في وسائط نشطة مختلفة

الخلاصة

تهدف هذه الدراسة إلى إعداد وسائط انبعاث ليزر عشوائية ضمن نطاق أطوال موجية من Vis إلى NIR. يتكون الوسط النشط لليزر العشوائي الذي تم تحضيره لإنتاج مثل هذه الأطوال الموجية من صبغة ليزر مذابة في مذيب وجسيمات نانوية مناسبة. تم استخدام صبغات الليزر في هذا النظام (Rhodamine 640، Methylene blue MB و LDS 821) في الميثانول كمذيب. الجسيمات النانوية التي تم استخدامها كمراكز تشتت هي (أكسيد الحديد المغناطيسي Fe3O4 ، أسلاك الفضة النانوية AgNWR و قضبان الذهب النانويةAuNRs ). تم تحضير الجسيمات النانوية بأنواعها وأشكالها المختلفة باستخدام الطرق الكيميائية. تمت دراسة خصائص الامتصاص والوميض الطيفي للأصباغ المذابة في الميثانول بتركيزات مختلفة. كما تمت دراسة تحضير وسائط الليزر العشوائية المكونة من الأصباغ مع إضافة الجسيمات النانوية بتراكيز مختلفة من الصبغة والجسيمات النانوية. وجد أن تركيز الأصباغ ونوع الجسيمات النانوية ذات الشكل المحدد لهما تأثير كبير على أطياف الأصباغ عن طريق زيادة الامتصاص وطيف الانبعاث مع اعتبارات محددة. أيضًا ، كانت الأطوال الموجية تتحول إلى أطوال موجية أطول (التحول الأحمر) وإلى أطوال موجية أقصر (التحول الأزرق) تتناسب مع تركيز كل من الصبغة والجسيمات النانوية. تمت دراسة تأثير الخصائص الديناميكية للموائع النانوية المغناطيسية المشتتة (Fe3O4) بتركيزات مختلفة على شعاع الليزر الغاوسي الذي يمرعبرها. أظهرت النتائج أن كلاً من حجم المجال المغناطيسي الخارجي وزمن الاستجابة لهما تأثير واضح على إعادة انتشار وتوزيع الجسيمات النانوية (NPs) ، مكونين طبقة من السلاسل ذات الأحجام المختلفة. علاوة على ذلك ، فإن التحكم في طول الانتثار يعني المسار الحر حيث تتغير قيمته من (30 - 160) ميكرومتر. تم اختبار إمكانية استخدام مجال مغناطيسي خارجي على خليط (وسط نشط إلى ليزر عشوائي) من رودامين 640 مع جزيئات Fe3O4 النانوية في الميثانول على معاملات إخراج الليزر العشوائية. أظهرت النتائج إمكانية التحكم في الانبعاث لأطوال موجية أطول (انزياح أحمر) حتى (6) نانومتر وعرض نطاق طيفي أقل من (15) نانومتر عن طريق تغيير طاقة العتبة لتصل إلى أقل من (3.5) ملي جول وبتطبيق المجال المغناطيسي الخارجي بين (0-125) كاوس. تم أيضًا حساب عوامل نقل الطاقة لمزيج من صبغتين ، رودامين -640 كمانح ، والميثيلين الأزرق كمستقبل ، المذابتين في الميثانول ، وتضمنت مسافة النقل الحرجة ، ونصف تركيز الخمد ، وكفاءة النقل. وجد أن كفاءة التحويل تصل إلى 85٪ عند تركيز الصبغة (الميثيلين الأزرق = 1 × 10-3 مولاري). تمت دراسة إضافة أسلاك الفضة النانوية إلى خليط الصبغتين من أجل تحضير وسط فعال لليزر العشوائي ، تم إنتاج طولين موجيين (600 و 700) نانومتر من هذا الليزر. أما بالنسبة لليزر العشوائي بوسط مكون من خليط من صبغة LDS 821 مذابة في ميثانول مع إضافة تركيز معين من قضبان الذهب النانوية بقطرين مختلفين (6.3 و 7.3) نانومتر متساوية بالأطوال. أظهرت النتائج تغيرًا سريعًا من الليزر غير المتماسك إلى المتماسك ، حيث يظهر النظام خصائص مميزة من خلال عدة قمم منفصلة تظهر في طيف الانبعاث بعدد يصل إلى (10) وعرض نطاق طيفي أقل من (1 نانومتر) . يحدث هذا بسبب تأثير كل من رنين البلازمون وقطر القضبان الذهبية. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح للانبعاثات الميدانية (FESEM) والفحص المجهري الإلكتروني (TEM) وحيود الأشعة السينية (XRD) لدراسة الخصائص المورفولوجية والهيكلية للجسيمات النانوية.