Advanced X-Ray Imaging Study on the Mechanism of Nanoparticle Formation during Laser Ablation in Liquid
液体激光烧蚀过程中纳米颗粒形成机制的先进 X 射线成像研究
基本信息
- 批准号:262558940
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2014
- 资助国家:德国
- 起止时间:2013-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Although pulsed laser ablation synthesis of colloids in liquids is an internationally growing field, particle formation and size control mechanisms are still only partially understood. In the first project phase we pioneered X-ray imaging of the bubble and ablation process, revealing very interesting phenomena during bubble oscillation. In situ SAXS measurements proved that size quenching happens inside the bubble, with particle property changes confirmed by ex situ methods. Within the proposed 12 month project finalization phase we plan to continue to explore the spatiotemporal distribution of the particles inside the laser-generated cavitation bubble during size quenching in liquid. In particular, the broad, often bimodal size distribution, which we could clarify for nanosecond ablation, becomes even more prominent for picosecond ablation, the latter promising to increase the yield. We seek to analyze this with a portfolio of time- and space resolving methods, amongst them X-ray imaging and small angle scattering as complementary tools. We have introduced a multi-mode X-ray full-field imaging to discern between absorption, phase and dark-field contrast, the latter being sensitive in particular on the large particle size-fraction. This allows studying the spatiotemporal distribution during the hierarchical ablation process, in particular during the action of ligands. Effciency of this approach will be improved by introducing a Shack-Hartmann mask for the first time in time-resolved X-ray imaging.
尽管液体中胶体的脉冲激光烧蚀合成是一个国际上不断发展的领域,但颗粒形成和尺寸控制机制仍然只有部分了解。在项目的第一个阶段,我们率先对气泡和烧蚀过程进行 X 射线成像,揭示了气泡振荡过程中非常有趣的现象。原位 SAXS 测量证明气泡内部发生了尺寸淬灭,异位方法证实了颗粒特性的变化。在拟议的 12 个月项目最终确定阶段内,我们计划继续探索液体中尺寸淬火过程中激光产生的空化气泡内颗粒的时空分布。特别是,我们可以澄清纳秒烧蚀的广泛的、通常是双峰的尺寸分布,对于皮秒烧蚀来说变得更加突出,后者有望提高产量。我们寻求通过一系列时间和空间解析方法来分析这一问题,其中 X 射线成像和小角度散射作为补充工具。我们引入了多模式 X 射线全场成像来辨别吸收、相位和暗场对比度,后者对大颗粒尺寸部分尤其敏感。这使得可以研究分层消融过程中的时空分布,特别是配体作用期间。通过在时间分辨 X 射线成像中首次引入 Shack-Hartmann 掩模,该方法的效率将得到提高。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Materials synthesis in a bubble
- DOI:10.1557/mrs.2019.107
- 发表时间:2019-05-01
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Barcikowski, Stephan;Plech, Anton;Vogel, Alfred
- 通讯作者:Vogel, Alfred
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- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:6.7
- 作者:A. Letzel;B. Gökce;A. Menzel;A. Plech;S. Barcikowski
- 通讯作者:S. Barcikowski
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- DOI:10.1021/acs.jpcc.6b12554
- 发表时间:2017-03-09
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Letzel, A.;Goekce, B.;Barcikowski, S.
- 通讯作者:Barcikowski, S.
Scalable, large area compound array refractive lens for hard X-rays
- DOI:10.1063/1.5022748
- 发表时间:2018-04-09
- 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:Reich, Stefan;Rolo, Tomy dos Santos;Plech, Anton
- 通讯作者:Plech, Anton
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- 期刊:
- 影响因子:6.7
- 作者:S. Reich;J. Göttlicher;A. Ziefuss;R. Streubel;Alexander Letzel;A. Menzel;O. Mathon;S. Pascarelli;T. Baumbach;M. Zuber;Bilal Gökce;S. Barcikowski;A. Plech
- 通讯作者:S. Reich;J. Göttlicher;A. Ziefuss;R. Streubel;Alexander Letzel;A. Menzel;O. Mathon;S. Pascarelli;T. Baumbach;M. Zuber;Bilal Gökce;S. Barcikowski;A. Plech
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