CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.1. Thiết kế sơ đồ chiếu sáng laser và quy trình chế tạo
Xuất phát từ ý tưởng tạo ra một bề mặt kim loại có độ nhám nano bằng kỹ thuật ăn mịn laser trong chất lỏng tơi đã nghiên cứu thay đổi sơ đồ thiết bị chế tạo hạt nano kim loại bằng ăn mịn laser, thay đổi chế độ cơng suất laser, thời gian chiếu sáng với mục đích tạo ra được một vết ăn mịn đều, diện tích cấu trúc nano đủ lớn. Sau nhiều nghiên cứu thử nghiệm chúng tôi đã đưa ra được một sơ đồ chiếu sáng laser đáp ứng được yêu cầu đặt ra.
Bề mặt kim loại đồng đỏ (Cu) khá mềm, không đắt tiền, dễ kiếm và thích hợp cho việc ngưng tụ hạt nano Au, Ag nên đã được chọn để chế tạo làm đế SERS. Đồng tấm dày 1 mm được cắt thành các miếng hình vng kích thước 10 mm × 10 mm sau đó được ép phẳng và mài nhẵn trong nước .
Laser được sử dụng là laser Nd: YAG (Quanta Ray Pro 230 ) ở chế độ xung 8 ns, tần số lặp lại xung 10 Hz, bước sóng 1064 nm, cơng suất trung bình 250 mW.
Sơ đồ chiếu sáng chế tạo bề mặt Cu có độ nhám nano được trình bày trên hình 3.8.
Hình 3.8: Sơ đồ hệ chế tạo đế đồng khắc bằng phương pháp ăn mòn laser.
Bề mặt Cu (4) được đặt trong cốc chứa 4 ml nước cất. Chùm laser được dẫn bởi lăng kính (1) và hội tụ lên bề mặt Cu nhờ một thấu kính có tiêu cự 150 mm.
Để tăng kích thước vết laser trên bề mặt, khoảng cách từ thấu kính đến bề mặt đồng được chọn là 146 mm.
Giá đỡ (5) được quay với tốc độ 8 vòng/phút để tạo ra một vết khắc trên bề mặt đồng có dạng một vành trịn có độ rộng d = 700 µm, đường kính trong D2 = 3,1 mm, đường kính ngồi D1 = 4,5 mm (hình 3.9).
Hình 3.9: Hình dạng và kích thước vết khắc trên đồng bằng ăn mòn laser trong nước.
Hình ảnh bề mặt miếng đồng sau khi ăn mịn laser quan sát trên kính hiển vi được mơ tả trên hình 3.10.
(a) (b)
Hình 3.10: Bể mặt đồng (a) sau khi ăn mòn và ảnh hiển vi (b).