Phasenübergangsdynamik überhitzter Flüssigkeiten an Grenzflächen auf kurzen Zeitskalen

短时间尺度界面处过热液体的相变动力学

• 批准号: 5436161
• 负责人: Professor Dr. Paul Leiderer
• 金额: --
• 依托单位: Fachbereich Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5436161?language=en
• 关键词: Phasen; bergangsdynamik; berhitzter; Fl; ssigkeiten

Gegenstand des Projekts sind zeitlich hochauflösende Untersuchungen zur Dynamik des Phasenübergangs in überhitzten Flüssigkeiten an Festkörperoberflächen. Insbesondere sollen Flüssigkeitsfilme von nur einigen nm Dicke auf verschiedenen Substraten betrachtet werden. Wesentliche Aspekte werden die grundlegenden Vorgänge in der Anfangsphase des Phasenübergangs und der Einfluss der Oberflächenstruktur auf den Prozess sein. Zunächst soll dabei detailliert der Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand an einer "ideal glatten" Substratoberfläche untersucht werden. Anschließend werden durch Vorstrukturierung der Substrate wohldefinierte Nukleationszentren unterschiedlicher Form und Größe vorgegeben und deren Einfluss auf die Dynamik des Vorgangs erforscht. Die Erhitzung der Flüssigkeitschichten unterschiedlicher Dicke in einen metastabilen oder instabilen Zustand wird durch Bestrahlung mit einem kurzen Laserpuls erreicht. Die darauf folgende Nukleation, eventuell auftretende spinodale Prozesse und Gasblasenwachstum können anschließend an diesem System mittels optischer Methoden beobachtet werden. Die experimentellen Techniken, die dazu eingesetzt werden sollen, verknüpfen ein zeitliches Auflösungsvermögen im sub-ns Bereich mit einer räumlichen Empfindlichkeit von wenigen nm in senkrechter Richtung zur Substratoberfläche. Beim Übergang zu extrem dünnen Filmen werden die Abmessungen des Systems mit den für den Vorgang relevanten Längenskalen, wie beispielsweise dem kritischen Gasblasenradius, vergleichbar. Bei Phasenübergängen in flüssigen Schichten mit Ausdehnungen im nm-Bereich ist folglich ein zu ausgedehnten Flüssigkeitsvolumina abweichendes Verhalten zu erwarten, dessen Einzelheiten bisher unbekannt sind. Neben den grundlagenorientierten Gesichtspunkten der beschriebenen Prozesse sind die untersuchten Vorgänge eng verzahnt mit Fragestellungen aus anwendungsnahen Gebieten, wie dem Steam Laser Cleaning zur Reinigung von Nanopartikeln oder der Modifikation von flüssigkeitsbedeckten Oberflächen durch die beim Phasenübergang entstehenden Druckwellen.

Gegenstand des Projekts sind zeitlich hochauflösende Untersuchungen zur Dynamik des Phasenübergangs in überhitzten Flüssigkeiten an Festkörperoberflächen.只有一个迪凯在韦尔登的基底上才能看到它。我们的韦尔登是在阶段性进展和对过程的影响方面对沃尔根赫的基本认识。Zunächst soll dabei detailliert der Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand an iner“ideal glatten”Substratoberfläche untersucht韦尔登.通过基底的涡结构化来固定韦尔登，可以确定核的形式和形状，并对涡的动力学产生影响。在亚稳定或不稳定状态下，不稳定的迪凯的飞行速度将通过使用激光脉冲来实现。在核化之后，最终的自旋过程和气体动力学过程将在一个最佳的系统中完成，该系统采用了韦尔登。该实验告诉Techniken，die dazu eingesetzt韦尔登sollen，verknüpfen ein zeitliches Auflösungsvermögen im sub-ns Bereich mit einer räumlichen Emfindlichkeit von wenigen nm in senkrechter Richtung zur Substratoberfläche. Beim Übergang zu extreme dünnen Filmen韦尔登die Abmessungen des Systems mit den Vorgang relevanten Längenskalen，wie beispielsweise dem kritischen Gasblasenradius，vergleichbar. Bei Phasenübergängen in flüssigen Schichten mit Ausdehnungen im nm-Bereich ist folglich ein zu ausgedehnten Flüssigkeitsvolumina abweichendes Verhalten zu erwarten，dessen Einzelheiten bisher unkannt sind. Neben den grundlagenorientierten Gesichtspunkten der beschriebenen Prozesse sind die untersuchten Vorgänge eng verzahnt mit Fragestellungen aus anwendungsnahen Gebieten，wie dem Steam Laser Cleaning zur Reinigung von Nanopartikeln or der Modifikation von flüssigkeitsbedeckten Oberflächen durch die beim Phasenübergang entstehenden Druckwellen.