Surface modification of organic polymer by dual action of extreme ultraviolet/visible-near infrared ultrashort pulses

0332163 - FZÚ 2010 RIV US eng J - Journal Article
Mocek, Tomáš - Polan, Jiří - Homer, Pavel - Jakubczak, Krzysztof - Rus, Bedřich - Kim, I. J. - Kim, C. M. - Lee, G.H. - Nam, C. H. - Hájková, Věra - Chalupský, Jaromír - Juha, Libor
Surface modification of organic polymer by dual action of extreme ultraviolet/visible-near infrared ultrashort pulses.
[Modifikace povrchu organického polymeru duální akcí ultrakrátkých pulsů XUV/VIS-NIR záření.]
Journal of Applied Physics. Roč. 105, č. 2 (2009), 026105/1-026105/3. ISSN 0021-8979. E-ISSN 1089-7550
R&D Projects: GA AV ČR KAN300100702; GA MŠMT(CZ) LC528; GA MŠMT LA08024; GA ČR GC202/07/J008
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100523
Keywords : high-speed optical techniques * polymers * surface structure * ultraviolet radiation effects
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers
Impact factor: 2.072, year: 2009

We present the experimental evidence of structural surface modifications of poly(methyl methacrylate) (PMMA) caused by simultaneous action of extreme ultraviolet (XUV) (similar to 21 nm) and visible-near infrared (visible-NIR) (820/410 nm) ultrashort pulses. Although the fluence of each individual beam was far below the surface modification threshold, very efficient and specific material expansion was observed after irradiation of PMMA by more than similar to 20 shots of mixed XUV/visible-NIR radiation. As the XUV photons generate free charge carriers, absorption of the optical radiation dramatically increases, which heats up the material and further enhances the XUV induced damage to the polymer chain.

Představujeme experimentální důkaz strukturální úpravy povrchu polymethyl-methakrylátu (PMMA), způsobené současným působením XUV (na 21 nm) a NIR-VIS (820/410 nm) ultrakrátkých pulsů. Přestože tok fotonů v každém svazku byl daleko pod ablačním prahem, byla pozorována velmi efektivní expanze materiálu po ozáření PMMA jen 20 výstřely smíšených XUV/NIR-VIS pulsů. Jak XUV fotony generují volné nosiče náboje, dochází ke zvýšení absorpce optického záření v materiálu, které následně ohřívá materiál a vede k dalšímu poškození polymerního řetězce XUV fotony.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0177492