СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 4
1 Анализ современного состояния и целесообразности разработки нового
метода контроля наночастиц ................................................................................ 12
1.1 Области применения наночастиц металлов и полупроводников в
практических приложениях ................................................................................. 13
1.1.1 Области применения наночастиц металлов ...................................... 13
1.1.2 Области применения полупроводниковых наночастиц ................... 16
1.2 Технологии осаждения наночастиц из жидкой фазы на поверхность
материала ............................................................................................................... 17
1.3 Параметры наночастиц, влияющие на характеристики поверхности ....... 20
1.4 Методы контроля металлических и полупроводниковых наночастиц .. 21
1.4.1 Обзор оптических методов контроля металлических и
полупроводниковых наночастиц в жидкой матрице ................................. 26
1.5 Выводы и постановка задач исследования ............................................... 36
2 Теоретическое исследование возможности контроля наночастиц и
нанокластеров методом вынужденного рассеивания Мандельштама –
Бриллюэна .............................................................................................................. 37
2.1 Анализ резонансных явлений при взаимодействии лазерного излучения с
нанокластерами и наночастицами в жидкой матрице ....................................... 39
2.2 Разработка моделей распределения поля вокруг наночастицы в воде при
воздействии лазерного излучения ....................................................................... 44
2.3 Выводы по главе .............................................................................................. 81
3 Экспериментальные исследования возможности реализации
разрабатываемого лазерного метода контроля металлических и
полупроводниковых наночастиц ......................................................................... 82
3.1 Разработка методики проведения экспериментов ....................................... 82
3.1.1. Разработка и схема экспериментальной установки ......................... 84
3.2 Выделение шумовой составляющей спектральных распределений .......... 88
3.3 Определение основных погрешностей, составляющих установки ........ 91
3.3.1 Исследование погрешностей источника излучения ......................... 91
3.3.2 Анализ шумов оптоэлектронного тракта ........................................... 97
3.4 Определение информативных параметров спектров ВРМБ и разработка
методики контроля наночастиц металлов и полупроводников ...................... 104
3.4.1 Определение типа вещества .............................................................. 106
3
3.4.2 Определение концентрации вещества ............................................. 110
3.4.3 Определение изменение формы частиц и термодинамической
стабильности ................................................................................................ 111
3.4.4 Определение размера частиц ............................................................ 113
3.4.5 Дополнительные информативные параметры ................................ 115
3.5 Выводы по главе ............................................................................................ 117
4 Разработка оптического эталона и практическое применение метода ....... 119
4.1 Проблема создания эталонного образца ..................................................... 119
4.2 Обоснование методов распознавания спектров при наличии ошибок
распознавания ...................................................................................................... 122
4.2.1 Подготовка данных для создания методики эталонного образца . 125
4.2.2 Алгоритм распознавания по информативным параметрам ............ 126
4.2.3 Нахождение эталонного спектрального распределения ................ 128
4.2.4 Определение максимального значения ............................................ 130
4.3 Разработка программного обеспечения ...................................................... 130
Выводы по главе .................................................................................................. 137
4.4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................. 138
Термины и определения ..................................................................................... 140
Список сокращений и условных обозначений ................................................. 143
Список используемых источников .................................................................... 144
Приложения ......................................................................................................... 160
