Изменение оптических свойств поверхности серебра за счет лазерного структурирования
Аннотация:
Введение. Одной из главных задач ювелирной промышленности является придание эстетичного и художественного вида изделию. Это может достигаться путем изменения его цвета. Перспективным способом окрашивания драгоценных металлов является одноэтапный лазерный метод формирования наноструктур с плазмонными свойствами. Однако сегодня остается нерешенной проблема недостаточного понимания механизма формирования цветных покрытий. Поверхностные структуры обычно рассматриваются как набор отдельных сферических наночастиц. Для полного понимания происходящих физико-химических процессов необходимо рассматривать наночастицы в совокупности как агломераты наночастиц на поверхности. Методы и материалы. Для исследования выбран плоскопараллельный образец серебра 999,9 ювелирной пробы. Обработка поверхности серебра проводилась с помощью лазерного комплекса на базе иттербиевого волоконного лазера (ООО «Лазерный Центр», Санкт-Петербург, Россия) с наносекундной длительностью импульсов методом построчного сканирования по одной и двум осям сфокусированным лазерным пучком диаметром d0 = 50 мкм. Для характеризации поверхности серебра до и после лазерного воздействия использованы оптическая и сканирующая электронная микроскопии. Основные результаты. Исследовано влияние энергии в импульсе и частоты следования импульсов на оптические свойства поверхности серебра. Продемонстрирован процесс генерирования лазерно-модифицированных поверхностных наноструктур, характер их изменения при переходе от сканирования по одной оси к построчному сканированию. Показано, что изменение рельефа поверхности наблюдается и вне непосредственной зоны обработки. Отмечено неравномерное распределение наноструктурных элементов по поверхности обрабатываемой области, что приводит к неравномерности наблюдаемого цвета поверхности на микроуровне. Обсуждение. На основании анализа полученных данных предложена гипотеза формирования наноструктур. При воздействии лазерного излучения на поверхности серебра изначально формируются отдельные наночастицы шарообразной формы. Далее при увеличении температуры концентрация наночастиц значительно возрастает, что приводит к их слиянию и образованию из агломерированных наночастиц некоторых кластеров неправильной формы. Полученные новые данные о процессе формирования поверхностных наноструктур позволяют расширить понимание происходящих процессов, а также показывают возможность применения метода прямого лазерного окрашивания серебра в ювелирной промышленности.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Автоматический сурдоперевод: обзор нейросетевых методов распознавания и синтеза звучащей и жестовой речи
- Обзор алгоритмов маршрутизации для сетей на кристалле
- Исследование усилительных свойств активных областей на основе In0,60Ga0,40As/In0,53Al0,20Ga0,27As сверхрешеток, используемых для вертикально-излучающих лазеров
- Алгоритм ориентирования на местности беспилотных летательных аппаратов с использованием машинного зрения
- Разработка волоконно-оптической системы для мониторинга геотехнических сооружений
- Исследование характеристик полупроводникового лазерного диода с распределенной обратной связью в режиме источника и приемника оптического излучения для регистрации отклика волоконных решеток Брэгга
- Управление нелинейными объектами с гарантией нахождения регулируемой переменной в заданном множестве при возмущениях и помехах в измерениях
- Влияние качества растворителя на трибологические свойства полимерных щеток
- Совместное распознавание акустических сцен и аудиособытий с помощью многозадачного обучения компактных моделей
- Метод оптимизации нейронных сетей на основе структурной дистилляции с применением генетического алгоритма
- ViSL model: модель автоматической генерации предложений вьетнамского языка жестов
- Расширенное обнаружение аномалий в сетевой безопасности: комплексный ансамблевый подход
- Усовершенствование контроля доступа на основе атрибутов с помощью технологий Ethereum и ZK-SNARK
- Сравнительный анализ нейросетевых моделей для картографирования лесных рубок по летним космическим снимкам
- Гарантированные оценки гамма-процентного остаточного ресурса оборудования систем хранения данных
- Классификация поражений рассеянным склерозом посредством анализа изображений магнитно-резонансной томографии методом глубокого обучения
- Создание и анализ многомодального корпуса данных для автоматического распознавания агрессивного поведения людей
- Трехмерная реконструкция отдельных изображений с помощью бинарного классификатора
- Обнаружение скрытого вредоносного программного обеспечения с использованием глубокой нейронной сети с выбором признаков ANOVA на наборе данных CIC‑MalMem-2022
- Карта намагничивания вентильно-индукторного электродвигателя: экспериментальный подход
- Спектральная зависимость квантовой эффективности фотоэлектрохимического разложения воды нанопористыми слоями серебра