光诱导沉积方法的进展及运用
光沉积法负载型金属催化剂及其在光电催化中的应用
光沉积法负载型金属催化剂及其在光电催化中的应用光电催化技术是目前热门的研究方向之一，其主要原理是在催化剂的作用下，可利用光能促进化学反应的发生，从而达到降解污染物、制备高附加值化合物等目的。
光电催化技术具有可再生、无二次污染、光能转化率高等优点，因此在环境修复、制备新型材料、高效能源转化等领域广泛应用。
其中，光沉积法制备的负载型金属催化剂具有制备简单、结构可控、表面易修饰等特点，因此逐渐成为一种研究热点。
光沉积法制备负载型金属催化剂，简单来说，即将金属前驱体与载体共同沉积在表面上，形成所需的金属催化剂。
光沉积法的特殊之处在于其反应条件温和，所需的设备简单，因此制备的金属催化剂具有结构可控、分散性好、表面粗糙度低等特点，能更好地控制反应条件和反应过程，因此应用范围更广泛。
然而，仅仅沉积金属前驱体是远远不够的，为了提高负载型催化剂的催化性能，还可以通过各种方法进行改性。
例如，通过化学还原法还原金属前驱体，在负载型催化剂表面生成金属颗粒，这些金属颗粒不仅有助于提高催化剂的催化活性，还可以增加催化剂的表面积和分散性，提高催化剂的耐久性和稳定性。
光沉积法制备的负载型金属催化剂在光电催化领域的应用也非常广泛，例如空气污染物降解、产氢、二氧化碳还原等。
在空气污染物的降解方面，负载型金属催化剂常常用于降解有机物，例如苯和甲苯等。
以钌为例，研究表明负载型钌催化剂对苯和甲苯的去除效率可达到80%，在醛和酮降解方面也非常有效。
在光水分解产氢方面，金属催化剂的选择也非常重要。
负载型银催化剂在光水分解反应中的催化性能非常优秀，并且具有耐久性和稳定性。
此外，还有研究表明负载型铝催化剂对于二氧化碳还原也具有很好的催化效果。
总体来说，光沉积法制备的负载型金属催化剂在光电催化领域具有极大的潜力和应用价值。
通过不断的研究和探索，相信这一领域的应用会越来越广泛，并且会取得更加显著的成果。
光诱导沉积方法的进展及运用
光诱导沉积方法的进展及运用1前言随着全球能源的日趋紧张，太阳能电池以无污染、无机械转动部件，维护简便、无人值守、建设周期短、规模大小随意，可以方便地与建筑物相结合，市场空间大等独有的优势而受到世界各国的广泛重视，国际上已有众多大公司投入到太阳能电池的研发和生产中。
当前，硅太阳能电池的制造面临的挑战是提高太阳能电池的效率以增加单位面积的发电量以及进一步降低制造成本，使其能够广泛应用。
在晶体硅太阳能电池中，硅片上电极列阵的制备是非常关键的技术，电极阵列是收集太阳能电池发出电流的必要部件，其性能的好坏直接影响电池的能量转换效率。
作为电镀技术的一个分支，光诱导沉积技术成为可以代替传统丝网印刷技术，能够提高太阳能转换效率的新兴金属化技术。
在制造业迅速发展的时代，光诱导沉积技术的加工生产并逐步商业化，吸引了太阳能仪器制造公司的注意。
传统电镀已经取得优异的成绩，例如在良好的金属底层上，通过恒电位或者恒电流都可以得到优良的金属导线。
但是，如何在太阳能电池的硅表面上得到优异的沉积层，却没有得到很好地解决。
光诱导沉积技术能够解决传统电镀无法解决的部分问题。
作为电沉积的一个分支，光诱导沉积的发展将进一步促进光伏和微电子制造工业的飞速发展。
为了系统整理和集中反映光诱导沉积技术及其应用研究的学术进展和科技成就，增进交叉学科领域之间的学术交流，加强科学技术研究与经济建设的联系，促进科技成果的转化，笔者撰写了本文。
目的是为了帮助电镀工作者了解新技术的机理以及发展方向。
有关光诱导沉积技术的研究在国外已经开展很多，而国内才刚刚起步。
而且到目前为止，并没有关于光诱导沉积研究现状及水平的系统总结。
该文将对这方面进行综述。
2光诱导沉积分类及其原理光诱导沉积按反应类型可分为两大类：光诱导分解型和光生电子型。
2.1光诱导分解型根据Grotthuss–Draper定律，只有吸收辐射(以光子的形式)的分子才会进行光化学转化。
但是光诱导分解型沉积可以细分为两类：第一类称为直接光解，是化合物本身直接吸收了太阳能而进行分解反应，即利用一些对光敏感的化合物，使其在光的照射区域分解出金属单质并且沉积出来；第二类为光转化为热，利用一些对热敏感的化合物，采用激光加热使这类化合物在基体表面分解产生金属，从而形成沉积层。
光沉积法原理
光沉积法原理
一、光沉积法原理
光沉积法，也称光固化法，是以光能量作用来固化材料的一种方法。
在其中，光能量被聚焦到某一特定区域，当光能量达到某个强度时，材料就会固化，从而形成特定物质的固体形态。
光沉积法的工作原理是：在特定的反应材料中，一种能够激活材料的光源被用来对其进行照射。
当能量被照射到特定的材料上时，会使其发生一系列的反应，形成熔融或固化状态。
被照射的物质会发生变化，形成固体形态的物质。
而沉积物以细微粒子的形式被定点固化。
光沉积法的主要步骤是：第一，首先将所要沉积的物质添加到反应室中，并稀释。
第二，调节照射条件，确保照射条件合适，光能量到达特定的激活条件，使物质凝固，形成固体形态的物质。
第三，在固化后将物质收集起来。
光沉积法可以用来制造各种微米加工精密的产品，例如：电子元件、高分辨率光掩膜、微型芯片和微加工零件。
而且，它在建筑、装饰等行业也应用广泛。
作为一种灵活有效的技术，它可以用来制造复杂形状的物体，而且还能够以较低的成本和短的时间节约成本。
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激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展
第6卷 第4期2013年8月 中国光学 Chinese Optics Vol.6 No.4Aug.2013 收稿日期:2013⁃04⁃11;修订日期:2013⁃06⁃13 基金项目:国家自然科学基金面上项目(No.31270680,No.61076064);江苏省“六大高峰人才”资助项目(No.2011⁃XCL⁃018);江苏高校优势学科建设工程资助项目文章编号 1674⁃2915(2013)04⁃0490⁃11激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展侯冠宇1,王 平1∗,佟存柱2(1.南京林业大学化学工程学院,江苏南京210037;2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室,吉林长春130033)摘要:激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的元素定性、定量检测手段。
本文介绍了LIBS 技术的原理、应用方式、检测元素种类及检测极限;综述了该项技术在固体、液体、气体组分检测方面的技术发展,以及在环境检测、食品安全、生物医药、材料、军事、太空领域的应用进展。
最后,提出了高功率、高稳定的激光光源和准确的定量分析方法是LIBS 技术目前所面临的问题和挑战。
关 键 词:激光诱导击穿光谱;激光产生等离子体;元素分析;检测限中图分类号:O433.54;O657.319 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20130604.0490Progress in laser⁃induced breakdown spectroscopyand its applicationsHOU Guan⁃yu 1,WANG Ping 1∗,TONG Cun⁃zhu 2(1.College of Chemical Engineering ,Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,China ;2.State Key Laboratory of Luminescence and Applications ,Changchun Institute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :wp_lh@ Abstract :Laser⁃induced Breakdown Spectroscopy(LIBS)based on atomic emission spectral technology is a kind of convenient and sensitive approach for the qualitative and quantitative detection of elements.In this pa⁃per,the mechanism,detecting element types,detection limit and the recent progress of LIBS technology are reviewed.The progress of LIBS technology in component testing for solid,liquid and gas samples is expoundedin detail.The applications of LIBS in the environment test,food security,biological and medicines,material sciences,military and space fields are also presented.Finally,the challenges and problems for the LIBS tech⁃nology in high power and stable laser sources and accurately quantitative analysis method are discussed.Key words :laser⁃induced breakdown spectroscopy;laser⁃induced plasmon,element analysis;detection limit1 引 言 激光诱导击穿光谱(Laser⁃Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)技术是利用激光照射被测物体表面产生等离子体[1⁃2],通过检测等离子体光谱而获取物质成分和浓度的分析技术。
聚焦离子束诱导沉积_概述及解释说明
聚焦离子束诱导沉积概述及解释说明1. 引言1.1 概述离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，简称IBID）是一种在材料表面上利用高能离子束进行沉积的先进技术。
通过控制离子束的能量、流强和轰击时间等参数，可以实现对材料表面进行局部改变并沉积出所需形状和结构的纳米材料。
该技术广泛应用于微电子器件制备、光学薄膜制备以及生物医学领域等多个领域。
1.2 文章结构本文将着重介绍离子束诱导沉积的原理、材料科学中的应用、技术发展现状与挑战以及未来的发展趋势。
下面将分别在各章节中详细阐述相关内容。
1.3 目的本文旨在全面概述离子束诱导沉积技术，并探讨其在材料科学领域中的应用前景和发展趋势。
通过系统性地介绍离子束诱导沉积技术原理和工艺流程，读者将对该技术有一个清晰全面的了解。
同时，文章还将重点讨论离子束诱导沉积在光学薄膜制备、二维材料生长和生物医学领域中的应用研究进展。
最后，文章将分析离子束诱导沉积技术当前存在的问题与挑战，并展望其未来的发展前景。
以上是“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，希望能对你撰写长文有所帮助。
2. 离子束诱导沉积的原理2.1 离子束诱导沉积的基本概念离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，IBID）是一种利用离子束能量和动量传递来控制材料表面微观结构形成的技术。
该技术通过将高速离子束定向轰击目标材料表面，并在被轰击区域引起化学反应或物理相变，从而在局部区域上产生所需形态和组分的材料。
2.2 离子泵浦技术的应用示例离子泵浦技术是一种常用于真空系统中的开关设备，可实现气体压力的控制和调节。
在离子束诱导沉积过程中，离子泵浦技术被广泛应用于提供必要的低压环境，以便减少气体分子对待生成物质质量、致密度和晶格结构等性能产生不利影响。
2.3 离子束诱导沉积的工艺流程离子束诱导沉积工艺流程主要包括以下步骤：步骤1：设定离子束参数。
对于离子束诱导沉积，需要设定合适的离子种类、能量和通量等参数。
植物日光诱导叶绿素荧光的遥感原理及研究进展
植物日光诱导叶绿素荧光的遥感原理及研究进展一、本文概述植物叶绿素荧光作为一种非侵入性的生物光学现象，已经成为遥感科学领域的研究热点。
叶绿素荧光主要来源于植物在吸收阳光能量后，经过一系列光化学反应产生的能量释放。
这一过程不仅能够反映植物的光合作用活性，还能提供关于植物生理状态、环境胁迫和生态系统功能的重要信息。
本文旨在深入探讨植物日光诱导叶绿素荧光的遥感原理，总结并分析近年来该领域的研究进展，以期为叶绿素荧光遥感技术的发展和应用提供理论支撑和实践指导。
文章首先将对植物叶绿素荧光的产生机制进行详细阐述，包括其光化学过程和影响因素。
在此基础上，进一步介绍叶绿素荧光遥感的基本原理和技术方法，包括荧光信号的获取、传输和处理等关键环节。
接着，文章将重点综述近年来植物叶绿素荧光遥感在生态系统监测、环境胁迫评估、作物生理状态诊断等方面的应用实例和研究成果。
文章还将对叶绿素荧光遥感面临的挑战和未来发展趋势进行探讨，以期为相关领域的研究者和技术人员提供有益的参考和启示。
二、植物叶绿素荧光的产生机制植物叶绿素荧光，作为一种光化学反应的产物，其产生机制涉及到光合作用过程中的能量转换和光保护机制。
叶绿素作为植物光合作用的核心色素，主要吸收光能并将其转换为化学能，驱动植物的生长和发育。
然而，当植物吸收的光能超过其光合作用系统所能利用的范围时，就会发生光抑制现象，导致叶绿素荧光的产生。
在光合作用的光反应阶段，植物通过叶绿素吸收光能，将水分解为氧气和电子，同时生成高能磷酸键，为暗反应提供能量。
然而，当光能过剩时，叶绿体内的反应中心会受到损伤，导致电子传递链受阻，从而产生荧光。
这种荧光是叶绿素分子在受到激发后，从高能级向低能级跃迁时释放的能量。
叶绿素荧光的产生与植物的光保护机制密切相关。
为了应对光能过剩带来的压力，植物会启动一系列光保护策略，包括非光化学猝灭（NPQ）和光呼吸等。
非光化学猝灭是一种通过热能形式耗散过剩光能的机制，而光呼吸则是在光合作用暗反应阶段通过消耗氧气和还原力来减轻光抑制。
激光诱导空化技术研究及应用
激光诱导空化技术研究及应用石佑敏 马服辉*涂孝军(苏州大学工程训练中心 江苏苏州 215000)摘要：空化是一种常见的流体现象，人们试图通过各种方式来缓解甚至避免空化空蚀带来的危害。
同时，人们也在研究如何将空化瞬间聚集的高能量转化为有利于工业生产的技术。
随着激光技术的日益发展，激光诱导空化成为研究空化现象的重要手段，并广泛应用到众多领域，如微成形领域、材料强化、有机废水处理、生物医学领域等。
文章综述了激光诱导空化的作用机理和其各个领域应用的研究进展，希望为激光诱导空化应用范围的进一步拓展和该技术的发展提供参考。
关键词：激光诱导空化 现状 应用领域 激光科技中图分类号：TQ342.742;X703;TN249 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)13-0068-04Research and Application of Laser-induced CavitationTechnologySHI Youmin MA Fuhui*TU Xiaojun(Engineering Training Center of Soochow University, Suzhou, Jiangsu Province, 215000 China) Abstract:Cavitation is a common fluid phenomenon. People try to alleviate or even avoid the harm caused by cavitation and erosion through various ways, and convert the high energy instantaneously accumulated by cavitation into technology that is conducive to industrial production. With the increasing development of laser technology, laser-induced cavitation has become an important way to study cavitation phenomena, and has been widely used in many fields, such as microforming, material strengthening, organic wastewater treatment, biomedical fields, etc. This paper reviews the mechanism of laser-induced cavitation and the research progress of its application in various fields, hoping to provide reference for further expanding the application scope of laser-induced cavitation and its further development.Key Words: Laser-induced cavitation; Status quo; Application field; Laser technology液体在静止或流动过程中都会有气体溶入，悬浮着的气相微泡被称为空化核，当液体流速较高且压强降低至液体饱和蒸汽压以下，液体发生剧烈气化产生大量气泡，且空泡体积不断膨胀变大。
光沉积法原理
光沉积法原理
《光沉积法原理》
一、什么是光沉积
光沉积（photolithography）是一种以光作为工具的工艺，它可以用来创造极其精细的形状，包括微小沟槽，桥梁以及电子元件等。
光沉积法可以将图案分辨率提高至数微米级，并能实现重复性，使用光沉积法可以在大面积的芯片上制作微小的印刷电路，极大地提高了电路的复杂性和完整性。
二、光沉积法的基础
光沉积法的基础是使用光来比特地刻画出各种各样的形状，而不是用其它的工具，这是因为光的特点，能够非常迅速地在每一个点进行刻画，而不会影响其他点，使用光沉积法进行印刷电路制造，可以比传统的金属制造方法更加精细，更加灵活，更加精确。
三、光沉积法的层次
光沉积法可以通过两种不同的层次进行制造，一是通过使用各种分子长度的光束来比特地刻画，类似于激光刻录的方法；而另一种则是利用光学技术非常精确地拾取和放置各种微型元件，而这些元件是由前面的激光刻录产生的。
四、光沉积法的使用
光沉积法在微电子技术中有着广泛的应用，主要包括：高密度细节结构的制造，即微米结构的精密制造；显示科技的应用，如背光源、液晶显示器的制造；以及光集成系统，如光学图像捕捉、光学移动等。
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光诱导沉积方法的进展及运用1前言
随着全球能源的日趋紧张，太阳能电池以无污染、无机械转动部件，维护简便、无人值守、建设周期短、规模大小随意，可以方便地与建筑物相结合，市场空间大等独有的优势而受到世界各国的广泛重视，国际上己有众多大公司投入到太阳能电池的研发和生产中。
当前, 硅太阳能电池的制造而临的挑战是提高太阳能电池的效率以增加单位而积的发电量以及进一步降低制造成本，使其能够广泛应用。
在晶体硅太阳能电池中，硅片上电极列阵的制备是非常关键的技术，电极阵列是收集太阳能电池发出电流的必要部件，其性能的好坏直接影响电池的能量转换效率。
作为电镀技术的一个分支，光诱导沉积技术成为可以代替传统丝网卬刷技术，能够提高太阳能转换效率的新兴金属化技术。
在制造业迅速发展的时代，光诱导沉积技术的加工生产并逐步商业化，吸引了太阳能仪器制造公司的注意。
传统电镀己经取得优异的成绩，例如在良好的金属底层上，通过恒电位或者恒电流都可以得到优良的金属导线。
但是，如何在太阳能电池的硅表面上得到优异的沉积层，却没有得到很好地解决。
光诱导沉积技术能够解决传统电镀无法解决的部分问题。
作为电沉积的一个分支，光诱导沉积的发展将进一步促进光伏和微电子制造工业的飞速发展。
为了系统整理和集中反映光诱导沉积技术及其应用研究的学术进展和科技成就，增进交叉学科领域之间的学术交流，加强科学技术研究与经济建设的联系，促进科技成果的转化，笔者撰写了本文。
目的是为了帮
助电镀工作者了解新技术的机理以及发展方向。
有关光诱导沉积技术的研究在国外己经开展很多，而国内才刚刚起步。
而且到目前为止，并没有关于光诱导沉积研究现状及水平的系统总结。
该文将对这方面进行综述。
2光诱导沉积分类及其原理
光诱导沉积按反应类型可分为两大类：光诱导分解型和光生电子型。
2.1光诱导分解型根据Grotthuss-Draper定律，只有吸收辐射（以光子的形式）的分子才会进行光化学转化。
但是光诱导分解型沉积可以细分为两类：第一类称为直接光解，是化合物本身直接吸收了太阳能而进行分解反应，即利用一些对光敏感的化合物，使其在光的照射区域分解出金属单质并且沉积出来；第二类为光转化为热，利用一些对热敏感的化合物，采用激光加热使这类化合物在基体表面分解产生金属，从而形成沉积层。
2.2光生电子型光生电子型则利用具有p-n 结的半导体的光伏效应，于外光源照射下在半导体的p-n 结两侧的p 区域产生空穴和n区域产生电子，并用来还原金属离子。
溶液中金属离子的还原过程为：MeMnn++T溶液还原（Mn+为金属离子；e为光生电子；M为金属）。
光诱导沉积过程与电镀相似，只不过前者是靠外部光源照射到基体上贡献出电子，基体本身产生提供化学反应的电位, 而后者是靠外电源提供。
光诱导电沉积的过程可用图1表示。
这种利用光生电子来还原电镀液中金属离子的技术叫做光诱导电镀技术。
光诱导沉积法由于其特殊性，常用在半导体以及光伏电子工业领域。
该工艺异于化学镀和置换镀，它不需要镀液中的还原剂来还原金属离子。
这类技术不会因为基体被完全覆盖而停
止反应。
3光诱导沉积技术的发展
3.1光分解型光诱导沉积技术的发展
1987年，J.Michael等⑴在美国专利上介绍了一种光诱导沉积技术，即在光敏电镀液(PdCI2-SnCI2-HCI)中直接采用激光引发金属离子在工件上进行沉积。
这种方法是利用激光的能量，诱导溶液中金属离子发生自动催化反应，从而在基体上的光照射区域中产生金属沉积。
其反应为：Sn2++Pd2+二Sn4++Pd。
可以看到，在这种新方法中光敏电镀液中的氯化亚锡(SnCI2)有较强的还原性。
实验中激光光源没有间接或者直接提供金属还原的电子，而只是破坏了被照射区域混合光敏电镀液的稳定性，使光敏电镀液中Sn2+促使Pd2+还原为金属Pd,并沉积下来。
由于该方法能使金属离子按照光斑的形状在非金属材料上沉积出各种图案，并且不需要屏蔽或遮盖基体，使其更适合应用在微电子领域中的选择性或者图案化沉积金属，曾一度引起了相关研究人员的关注。
但是这种方法由于存在光敏电镀液稳定性不好、抗杂质能力差、激光光源选择难且设备昂贵等一系列难以解决的问题而无法得到广泛应用。
进入20世纪90年代，为了解决光敏电镀液的稳定性问题，M.Schlesinger［2］在其书中介绍Zhou等人在1991年开发的一种光分解型光诱导沉积电镀液—H2PtCI6乙醇溶液，并在实验中把经过丙酮和蒸镉水清洗过的基体置于盛满上述溶液的玻璃容器中，通过激光束照射大约20min,使金属钳离子在基体表面沉积。
这
是聚焦光束使乙醇中的［PtCI6］2发生了光化学反应，从而使Pt沉积在基体中受到光照的区域。
这种新的电镀液利用了H2PtCI6在一定温度下即分解生成金属钳的特性，在激光照射下，这种新电镀液中被照射区域的温度局部升高，从而使H2PtCI6分解。
其反应如下:264HPtCGTPtCI+2HCI热，422PtCI《TPtCI+CI热,22PtCGTPt+CI 热。
这种电镀液虽然较稳定, 但是需要的激光功率大，照射时间长，并且难以得到连续的沉积层。
为了进一步提高光敏电镀液的稳定性，解决光源难找并且得到连续的金属沉积层等众多问题，固态电解质的应用和低功率的光源随之出现。
H.Esrom等［M4］采用红外光照射诱导掺杂醋酸锂的聚酰亚胺高分子膜进行分解，然后按照图案把多余的金属沉积层通过激光进行切除，再通过化学镀铜工艺在耙金属上沉积得到所要的图案。
在实验中，金属有机膜被红外光照射l~2s即分解，然后采用ArF源的激光在不破坏基底的情况下把锂金属层根据图案切割出来，再采用化学镀法在图案相应的区域上沉积一层金属铜。
这种新型的方法没有采用传统的电镀液，而是采用掺有醋酸锂的聚酰亚胺高分子膜作为固态电解液覆盖在基体上，解决了由于电镀液的不稳定性而带来的一系列问题。
更重要的是，常见的红外光源也能够在短时间内引发金属沉积。
但是这种方法只能应用在经过特殊处理的高分子薄膜上，使用局限性明显，成本昂贵，制备工艺复朵，沉积层与基底的结合强度没有得到保证。
面对如此多的问题，在之后的几年中人们对于光诱导方法的研究进入了一个相对的“冷淡期〃，期间鲜见介绍光诱导沉积方法的文献资料。