Dosežek je nastal v okviru raziskovalnih sklopov (1) Optodinamski vidiki interakcije svetloba-snov in predstavlja pomemben temelj za raziskave v ostalih dveh raziskovalnih sklopih. Med interakcijo laserskega bliska s površino trdnega predmeta, predmet vedno prejme gibalno količino. Sunek sile, ki pri tem natopi, služi kot pogon. Sprva je gibanje predmeta sestavljeno iz elastičnih valov, ki s seboj nosijo preneseno gibalno količino in jo, medtem ko se po njem širijo in odbijajo, po predmetu tudi prerazporejajo. Čeprav pri pogonu sodelujejo le ablacijski in svetlobnotlačni mehanski valovi, jih vedno spremljajo tudi vseprisotni termoelastični valovi. Raziskali smo elastodinamiko optične manipulacije z laserskimi bliski ter eksperimentalno preverili dva limitna primera - režim omejene ablacije in režim sevalnega tlaka. Dosežek pomembno prispeva k razumevanju optodinamskih mehanizmov prenosa gibalne količine iz svetlobe na snov. Rezultati predstavljajo pomembno osnovo za obravnavo različnih vidikov optodinamskih interakcij, ki so osnova za raziskave v sklopih (2) Optodinamika laserskih obdelovalnih in drugih procesov ter (3) Optodinamika laserskih medicinskih posegov. Poleg tega dosežek predstavlja pomemben mejnik pri raziskavah in razvoju lasersko povzročenega prenosa snovi in laserskih vesoljskih pogonov.
COBISS.SI-ID: 13926427
Dosežek je nastal v okviru raziskovalnih sklopov (1) Optodinamski vidiki interakcije svetloba-snov in (2) Optodinamika laserskih obdelovalnih in drugih procesov. V okviru mednarodnega sodelovanja z University of Southampton (VB) smo proučevali dinamiko in različne režime prenosa polimernih tankih plasti, do katerih pride pri interakciji z ultrakratkimi laserskimi bliski (LIBT). Poskuse smo opravili z bliski dolžine 150 fs in valovne dolžine 800 nm pri fluencah do 3.5 J/cm2. Prostorsko porazdelitev intenzitete smo spreminjali z digitalnimi mikrozrcali, dinamiko in režime prenosa pa smo opazovali s pomočjo sistema za hitro senčno fotografijo, ki je sestavljen iz CCD kamere in nanosekundne bliskovke. Rezultati pomembno prispevajo k boljšemu razumevanju procesa LIBT in pomagajo k določitvi laserskih parametrov, pri katerih se prenesene plasti ne poškodujejo. Dosežek pomembno prispeva k razumevanju mehanizmov lasersko povzročenega prenosa snovi z ultrakratkimi laserskimi bliski. Odpira pa tudi nove možnosti laserskega tiskanja, ki ima pomembne aplikacije v industriji in biomedicini.
COBISS.SI-ID: 15103003
Dosežek je nastal v okviru raziskovalnih sklopov (1) Optodinamski vidiki interakcije svetloba-snov in (2) Optodinamika laserskih obdelovalnih in drugih procesov. V okviru interdisciplinarnega sodelovanja z BTU Cottbus-Senftenberg (Nemčija) in Inštitutom za kovinske materiale in tehnologije (Slovenija) smo preučevali lasersko povzročene periodične površinske strukture (LIPSS) na orodnem jeklu. Pri tem smo površino obsevali z majhnim številom pikosekundnih laserskih bliskov. Skladno s pričakovanji so imele nastale periodične strukture periodo okoli 90% valovne dolžine laserske svetlobe in orientacijo pravokotno na smer polarizacije bliskov. Naknadno obsevanje z bliski s polarizacijo, zavrteno za 45° ali 90°, je povzročilo vrtenje orientacije nastalih struktur. Re-orientacijo struktur opazimo že po prvem dodatnem blisku, po komaj treh bliskih pa je prvotna orientacija že povsem prepisana z novo. Pojav smo opazili tudi pri prekrivanju bliskov, kar je vodilo v koherentne sledi. Eksperimentalni rezultati postavljajo pod vprašaj ključno vlogo površinskih plazmonskih polaritonov in nakazujejo na nastanek površinskih struktur zaradi samo-organizacije. Dosežek pomembno pojasni glavne mehanizme, ki so odgovorni za tvorbo LIPSS. Odpira pa tudi nove pristope in možnosti za funkcionalizacijo površine z laserskim mikro / nano-strukturiranjem pri različnih aplikacijah s področja fotonike, tribologijo, biomedicine, prenosa toplote in povečane odpornost na korozijo.
COBISS.SI-ID: 14711835
Dosežek je nastal v okviru raziskovalnega sklopa (3) Optodinamika laserskih medicinskih posegov. Er:YAG lasersko čiščenje zobnih kanalov je obetavna tehnika v endodontskem zdravljenju. V okviru te in vitro študije smo s pomočjo senčne fotografije izmerili dinamiko parnih mehurčkov v modelu zobnega kanala. Model kanala smo izdelali iz plastičnega izreza, ki smo ga namestili med dve prozorni stekleni ploščici. Na steklo smo kasneje nanesli umetno plast umazanije in tako preučevali učinkovitost čiščenja. Zaradi majhnih dimenzij kanala nismo opazili udarnih valov, kar vodi do zaključka, da le-ti ne morejo predstavljati ključnega mehanizma čiščenja. Očiščenost kanala smo opazili tudi v predelih, kamor parni mehurček ne seže. Iz tega sklepamo, da ima pomembno vlogo pri čiščenju tok tekočine, ki nastane zaradi oscilacij mehurčka. Predlagali smo teoretični model za oceno učinkovitosti čiščenja in z njim ovrednotili dobljene podatke. Dosežek pomembno prispeva k razumevanju mehanizmov laserskega čiščenja zobnih kanalov. Poleg tega rezultati bodo dobljeni rezultati - v sodelovanju s podjetjem Fotona - bistveno izboljšali sedanje laserske sisteme za endodontsko zdravljenje.
COBISS.SI-ID: 14461979
Dosežek je nastal v okviru vseh treh raziskovalnih sklopov programa. Pri ojačevanju laserske svetlobe iz virov z nizko močjo, kot so na primer laserske diode s preklopom ojačenja, je običajno potrebnih več ojačevalnih stopenj za doseganje zadostne izhodne moči. V primeru ojačevanja vlakov bliskov je posledično potrebno določiti pravilno obliko vhodnega vlaka bliskov, s katero je možno kompenzirati vpliv saturacije v vseh ojačevalnih stopnjah. V tem prispevku so razvite analitične enačbe, s katerimi je možno določiti obliko vhodnega vlaka bliskov brez uporabe adaptivnih povratnih zank. Rezultati teoretičnega modela so na koncu ovrednoteni v eksperimentalni postavitvi, ki predstavlja pomembno osnovo nadaljnjega razvoja laserskih virov za optodinamske raziskave. Dosežek pomembno prispeva k razvoju novih laserskih virov za optodinamske raziskave znotraj vseh treh raziskovalnih sklopov programa. Rezultati bodo bistveno razširili možnosti bazičnih in aplikativnih raziskav interakcije med svetlobo in snovjo.
COBISS.SI-ID: 14072603