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Quantitative evaluation of LAL productivity of colloidal nanomaterials:Which laser pulse width is more productive,ergonomic,and economic?

引用

Chinese Physics B 2022年第7期31卷 23-33页

作者： Alena Nastulyavichus Nikita Smirnov Sergey Kudryashov P.N.Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences MoscowRussia

Near-IR(wavelength≈1μm)laser ablation of bulk,chemically-inert gold in water was compared for different laser pulse width in broad the range of 300 fs–100 ns,comparing a number of key ablation characteristics:mass loss,singleshot crater volume and extinction coefficient of the generated colloidal solutions taken in the spectral ranges of interband transitions and localized plasmon *** to related air-based ablation results,at the given fluences laser ablation in the liquid resulted in the maximum ablation yield per unit energy and maximum NP yield per pulse and per unit energy for the picosecond lasers,occurring at subcritical peak pulse powers for laser *** self-focusing effect was demonstrated to yield in incomplete,effectively weaker focusing in the water filaments of ultrashort laser pulses with supercritical peak powers,comparing to linear(geometrical)focusing at sub-critical peak *** the other,nanosecondpulse extreme the high ablation yield per pulse,but low ablation yield per unit energy and low NP yield per pulse and per unit energy were related to strong ablation plasma screening,providing mass removal according to the well-established scaling relationships for *** comparison of the ablation and nanoparticle generation efficiency versus the broad fs–ns laser pulse width range was enabled in terms of productivity,economicity,and ergonomicity,using the proposed universal quantitative criteria.

关键词： laser ablation of gold in liquid ablated mass critical power for self-focusing filamentation

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