Nauji lazerinę pažaidą sukeliančių defektų kiekybinio vertinimo metodai
Informacija apie disertacijos gynimą
- Doktorantas:
- GINTARĖ BATAVIČIŪTĖ
- Skelbianti institucija:
- Vilniaus universitetas
- Parengta institucijoje:
- Vilniaus universitetas
- Gynimo data ir laikas:
- 2015-12-04 14:00
- Gynimo vieta:
- Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centro 306 auditorijoje (Saulėtekio al. 10, LT-10223, Vilnius, Lietuva)
- Disertacijos pavadinimas:
- Nauji lazerinę pažaidą sukeliančių defektų kiekybinio vertinimo metodai
- Mokslo, meno kryptis:
- (T 008) Medžiagų inžinerija (buv. 08 T)
- Vadovas:
- dr. Andrius Melninkaitis (Vilniaus universitetas, technologijos mokslai, medžiagų inžinerija – 08T)
Disertacijos gynimo taryba
Pirmininkas: prof. dr. Roaldas Gadonas (Vilniaus universitetas, technologijos mokslai, medžiagų inžinerija – 08T);
dr. Rytis Butkus (Vilniaus universitetas, fiziniai mokslai, fizika – 02P);
dr. Marco Jupé (Hanoverio lazerių centras, Vokietija, technologijos mokslai, medžiagų inžinerija – 08T);
dr. Arūnas Varanavičius (Vilniaus universitetas, fiziniai mokslai, fizika – 02P);
dr. Gediminas Račiukaitis (Fizinių ir technologinių mokslų centras, technologijos mokslai, medžiagų inžinerija – 08T).
- Su disertacija galima susipažinti:
- Vilniaus universiteto, Fizinių ir technologijos mokslų centro bibliotekose ir svetainėje adresu: http://www.vu.lt/lt/naujienos/ivykiu-kalendorius
- Su disertacija galima susipažinti adresu:
- Universiteto g. 3, Vilnius (VU biblioteka), Goštauto g. 9, Vilnius ( Fizinių ir technologijos mokslų centro biblioteka) ir VU svetainėje adresu: http://www.vu.lt/lt/naujienos/ivykiu-kalendorius
- Skelbimą pateikė:
- Vida Dubonienė, (5) 2687095; 865556705, vida.duboniene@cr.vu.lt
- Pateikimo data:
- 2015-11-05
Anotacija
Intensyvi lazerio spinduliuotė yra valdoma optiniais elementais. Šiai, savo galia, viršijus kritinę optinio atsparumo ribą (pažaidos lazerio spinduliuotei slenkstį - PLSS) elementas negrįžtamai suardomas. Todėl vystant galingas lazerines sistemas itin svarbu gerai suprasti tokius elementus sudarančių medžiagų optinio atsparumo fiziką - gebėjimą priešintis lazerinės spinduliuotės poveikiui. Nemažiau svarbu gebėti objektyviai įvertinti PLLS.
Vienas svarbiausių PLSS ribojančių veiksnių nanosekundinių impulsų srityje – šviesą sugeriantys defektai, susidarantys skaidrios terpės paviršiuose ir tūryje, optikos gamybos metu. Todėl šios disertacijos tikslas yra lazerinių elementų optinio atsparumo metrologijos plėtojimas gerinant pažaidą sukeliančių defektų kiekybinį vertinimą.
Pirmiausiai atlikta sisteminė PLSS metrologijos analizė. Naudojant Monte-Karlo metodą, parodyta, kad PLSS įvertinimo atsikartojamumas iš pažaidos tikimybės duomenų gali būti pagerintas skaičiavimuose vietoj mažiausiųjų kvadratų metodo taikant didžiausiojo tikėtinumo metodą, kuris atsižvelgia į binominę pažaidos duomenų prigimtį. PLSS įvertinimo tikslumas gerėja, kai pažaidos tikimybės modelio funkcijoje įskaitomas lazerio spinduliuotės įtėkio nenuostovumas. Abu patobulinimai išbandyti praktiškai atlikus 1-į-1 PLSS matavimus nanosekundinių impulsų srityje naudojant 355 nm bangos ilgio lazerio spinduliuotę.
Siekiant objektyviau įvertinti pažaidą sukeliančių defektų ansamblių tikruosius skirstinius, pirmą kartą atliktas tiesioginis rastrinio skenavimo ir pažeidimo tikimybės metodikų palyginamas. Nustatyta, kad taikant rastrinio skenavimo metodiką matavimo rezultatai yra netikslūs, nes pasireiškia paviršiaus tarša dėl abliacijos produktų, o stebimi defektų kiekiai gali būti interpretuojami neteisingai dėl jų jungimosi į klasterius. Parodyta, kad interpretuojant defektų tankio ir smailinio įtėkio tarpusavio funkcinę priklausomybę svarbu atsižvelgti į erdvinį apšvietos skirstinį.
Norint geriau suprasti defektų įtaką interferencinėse dangose optinio atsparumo metrologija buvo išplėtota sukuriant naują programinį įrankį pažaidos tikimybės duomenų interpretavimui, kai įskaitomi interferenciniai reiškiniai ir tūriniai defektų ansambliai. Sukurta metodika, leido geriau suprasti poliravimo proceso metu sukuriamų paviršiaus defektų savybes juos papildomai padengus skaidriais skuosniais. Be to, pastebėta, kad daugiasluoksnes aukšto atspindžio HfO2-SiO2 veidrodines dangas sudarančių identiškų sluoksnių PLSS yra nevienodi: jie priklauso nuo konkretaus sluoksnio gylio paviršiaus atžvilgiu.
Vienas svarbiausių PLSS ribojančių veiksnių nanosekundinių impulsų srityje – šviesą sugeriantys defektai, susidarantys skaidrios terpės paviršiuose ir tūryje, optikos gamybos metu. Todėl šios disertacijos tikslas yra lazerinių elementų optinio atsparumo metrologijos plėtojimas gerinant pažaidą sukeliančių defektų kiekybinį vertinimą.
Pirmiausiai atlikta sisteminė PLSS metrologijos analizė. Naudojant Monte-Karlo metodą, parodyta, kad PLSS įvertinimo atsikartojamumas iš pažaidos tikimybės duomenų gali būti pagerintas skaičiavimuose vietoj mažiausiųjų kvadratų metodo taikant didžiausiojo tikėtinumo metodą, kuris atsižvelgia į binominę pažaidos duomenų prigimtį. PLSS įvertinimo tikslumas gerėja, kai pažaidos tikimybės modelio funkcijoje įskaitomas lazerio spinduliuotės įtėkio nenuostovumas. Abu patobulinimai išbandyti praktiškai atlikus 1-į-1 PLSS matavimus nanosekundinių impulsų srityje naudojant 355 nm bangos ilgio lazerio spinduliuotę.
Siekiant objektyviau įvertinti pažaidą sukeliančių defektų ansamblių tikruosius skirstinius, pirmą kartą atliktas tiesioginis rastrinio skenavimo ir pažeidimo tikimybės metodikų palyginamas. Nustatyta, kad taikant rastrinio skenavimo metodiką matavimo rezultatai yra netikslūs, nes pasireiškia paviršiaus tarša dėl abliacijos produktų, o stebimi defektų kiekiai gali būti interpretuojami neteisingai dėl jų jungimosi į klasterius. Parodyta, kad interpretuojant defektų tankio ir smailinio įtėkio tarpusavio funkcinę priklausomybę svarbu atsižvelgti į erdvinį apšvietos skirstinį.
Norint geriau suprasti defektų įtaką interferencinėse dangose optinio atsparumo metrologija buvo išplėtota sukuriant naują programinį įrankį pažaidos tikimybės duomenų interpretavimui, kai įskaitomi interferenciniai reiškiniai ir tūriniai defektų ansambliai. Sukurta metodika, leido geriau suprasti poliravimo proceso metu sukuriamų paviršiaus defektų savybes juos papildomai padengus skaidriais skuosniais. Be to, pastebėta, kad daugiasluoksnes aukšto atspindžio HfO2-SiO2 veidrodines dangas sudarančių identiškų sluoksnių PLSS yra nevienodi: jie priklauso nuo konkretaus sluoksnio gylio paviršiaus atžvilgiu.