Discrete-ordinates solution of short-pulsed laser transport in two-dimensional turbid media

2001 ◽  
Vol 40 (19) ◽  
pp. 3156 ◽  
Author(s):  
Zhixiong Guo ◽  
Sunil Kumar
Keyword(s):  
Pulsed Laser ◽  
Turbid Media ◽  
Discrete Ordinates ◽  
Two Dimensional

Pulsed laser induced doping of two-dimensional crystals

2021 ◽  
Author(s):  
Ιωάννα Δεμερίδου
Keyword(s):  
Pulsed Laser ◽  
Two Dimensional

Τα διδιάστατα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν προσελκύσει παγκόσμιο ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες ύστερα από την επιτυχημένη απομόνωση του γραφενίου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης είναι ημιαγωγοί και διαθέτουν μοναδικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες λόγω της υπέρλεπτης φύσης τους. Καθώς ο αριθμός των στρωμάτων τους μειώνεται, μετατρέπονται από ημιαγωγό έμμεσου ενεργειακού χάσματος σε ημιαγωγό άμεσου ενεργειακού χάσματος. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετώνται οι οπτικές ιδιότητες του μονοστρωματικού κρυστάλλου δισουλφίδιο βολφραμίου, μέλος της οικογένειας των διχαλκογενών μετάλλων μετάπτωσης, και την επίδραση του φωτοχημικού εμπλουτισμού με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ. Προτείνεται μια καινοτόμα μέθοδος εμπλουτισμού, η οποία μπορεί να ελέγξει την πυκνότητα ηλεκτρονίων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο δισουλφίδιου βολφραμίου (1L-WS2). Ο φωτοχημικός εμπλουτισμός σε περιβάλλον χλωρίου με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ αποδείχθηκε πως είναι μια μέθοδος που παρέχει έλεγχο της συγκέντρωσης φορέων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2. Η συστηματική μετατόπιση κορυφής του ουδέτερου εξιτονίου προς μικρότερες τιμές ενέργειας στα φάσματα φωτοφωτάγειας είναι ένδειξη της μείωσης της συγκέντρωσης των ηλεκτρονίων στον κρύσταλλο και η ικανότητα του σταδιακού ελέγχου της πυκνότητας των φορέων με το χρόνο έκθεσης σε περιβάλλον χλωρίου. Η μετατόπιση του επιπέδου ενέργειας Fermi συνδέεται με τον έλεγχο της πυκνότητας ηλεκτρονίων λόγω του χλωρίου. Το φαινόμενο του φωτοχημικού εμπλουτισμού μπορεί να αντιστραφεί ύστερα από σάρωση της επιφάνειας του μονοστρωματικού κρυστάλλου με συνεχές λέιζερ σε περιβάλλον ατμόσφαιρας. Ο αμφίδρομος έλεγχος του επιπέδου Fermi σε συνδυασμό με την ικανότητα προεπιλεγμένης περιοχής του κρυστάλλου με τη χρήση του λέιζερ προσφέρει χωρικά ελεγχόμενο εμπλουτισμό σε κλίμακα μικρομέτρων. Αυτή η διαδικασία ενίσχυσε το ενδιαφέρον για τον έλεγχο της εκπομπής κυκλικά πολωμένου φωτός στις ζώνες του φωτοχημικά εμπλουτισμένου κρυστάλλου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες που αφορούν τη ζώνη και το σπιν των φορέων του υλικού λόγω της ισχυρής αλληλεπίδρασης τους. Αποδεικνύουμε τον έλεγχο της πόλωσης σπιν/ζώνης κατά 40% σε μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2 ύστερα από το φωτοχημικό εμπλουτισμό. Η μείωση της κυκλικής πόλωσης μετά από το φωτοχημικό εμπλουτισμό σε περιβάλλον χλωρίου αποδίδεται στη μείωση των ελαττωμάτων του κρυσταλλικού πλέγματος καθώς επίσης και την αύξηση του χρόνου ζωής των εξιτονίων που δεν εκπέμπουν φωτόνια. Οι θεωρητικές προβλέψεις και οι μετρήσεις φασματοσκοπίας μεταβατικής απορρόφησης επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα μας. Επιπλέον αποδείξαμε πως ο βαθμός της κυκλικής πόλωσης εξαρτάται από τον τύπο υποστρώματος στον οποίο εναποτίθεται ο μονοστρωματικός κρύσταλλος αλλά και από τον φωτοχημικό εμπλουτισμό. Αυτά τα συμπεράσματα καθιστούν τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης κατάλληλα υλικά για μελλοντικές εφαρμογές και αρχιτεκτονικές υπολογιστών.

Numerical Modeling of Radiative and Reactive Flow Field Around a Blunt Body at Hypersonic Regimes

2010 ◽  
Author(s):  
Morteza Rahmanpour ◽  
Reza Ebrahimi ◽  
Mehrzad Shams
Keyword(s):  
Flow Field ◽  
Differential Equations ◽  
Heat Fluxes ◽  
Transitional Flow ◽  
Navier Stokes ◽  
Implicit Time ◽  
Discrete Ordinates ◽  
Two Dimensional ◽  
Fully Implicit ◽  
Time Marching

A numerical method for calculation of strong radiation for two-dimensional reactive air flow field is developed. The governing equations are taken to be two dimensional, compressible Reynolds-average Navier-Stokes and species transport equations. Also, radiation heat flux in energy equation is evaluated using a model of discrete ordinate method. The model used S4 approximation to reduce the governing system of integro-differential equations to coupled set of partial differential equations. A multiband model is used to construct absorption coefficients. Tangent slab approximation is assumed to determine the characteristic parameters needed in the Discrete Ordinates Method. The turbulent diffusion and heat fluxes are modeled by Baldwin and Lomax method. The flow solution is obtained with a fully implicit time marching method. A thermochemical nonequilibrium formulation appropriate to hypersonic transitional flow of air is presented. The method is compared with existing experimental results and good agreement is observed.

Neural Method for Two Dimensional (2D) High Contrast Imaging in Pulsed Laser Radar

2001 ◽  
Author(s):  
M. Joodaki ◽  
G. Kompa ◽  
S. M.Golam Arshad ◽  
V. Ahmadi ◽  
M. K. Moravvej-Farshi
Keyword(s):  
Pulsed Laser ◽  
Laser Radar ◽  
Two Dimensional ◽  
High Contrast ◽  
Contrast Imaging ◽  
High Contrast Imaging

Comparison of three discrete ordinates methods applied to two-dimensional curved geometries

2003 ◽  
Vol 42 (4) ◽  
pp. 343-359 ◽  
Author(s):  
Hong-Mo Koo ◽  
Rodolphe Vaillon ◽  
Vincent Goutière ◽  
Vital Le Dez ◽  
Hojin Cha ◽  
...  
Keyword(s):  
Discrete Ordinates ◽  
Two Dimensional

Two-Dimensional Discrete Ordinates Photon Transport Calculations for Brachytherapy Dosimetry Applications

2000 ◽  
Vol 134 (2) ◽  
pp. 121-134 ◽  
Author(s):  
George M. Daskalov ◽  
Randal S. Baker ◽  
Robert C. Little ◽  
David W. O. Rogers ◽  
Jeffrey F. Williamson
Keyword(s):  
Discrete Ordinates ◽  
Two Dimensional ◽  
Photon Transport

scholarly journals Synthesis of Porous ZnO Nanosheets and Carbon Nanotube Hybrids as Efficient Photocatalysts via Pulsed Laser Ablation

Catalysts ◽  
2019 ◽  
Vol 9 (10) ◽  
pp. 787 ◽  
Author(s):  
Yun Yeol Ryu ◽  
Taekyung Kim ◽  
HyukSu Han
Keyword(s):  
Laser Ablation ◽  
Pulsed Laser ◽  
Pulsed Laser Ablation ◽  
Charge Carriers ◽  
Two Dimensional ◽  
One Dimensional ◽  
Promising Strategy ◽  
Zno Nanosheets ◽  
Short Time ◽  
Laser Ablation Technique

Zinc oxide (ZnO) has attractive photocatalytic properties. However, the high recombination rate of the photo-excited charge carriers on this material often restricts application. Here, we report that hybridization of one dimensional (1D) carbon nanotubes (CNT) on two dimensional (2D) porous ZnO nanosheets (NS) can be a promising strategy to overcome some of the challenges of ZnO. Specifically, a pulsed laser ablation technique was utilized to hybridize 1D CNT with 2D porous ZnO NS in environmentally friendly as well as super-economic (short time, less than 10 min) conditions. The synthesized ZnO NS-CNT hybrids show a significantly enhanced photocatalytic activity for water splitting relative to their counterpart ZnO NS.

scholarly journals Ultrahigh Resolution Pulsed Laser-Induced Photoacoustic Detection of Multi-Scale Damage in CFRP Composites

2020 ◽  
Vol 10 (6) ◽  
pp. 2106 ◽  
Author(s):  
Siqi Wang ◽  
Jesse Echeverry ◽  
Luis Trevisi ◽  
Kiana Prather ◽  
Liangzhong Xiang ◽  
...  
Keyword(s):  
Pulsed Laser ◽  
Projection Algorithm ◽  
Two Dimensional ◽  
High Frequency Ultrasound ◽  
Photoacoustic Detection ◽  
Ultrahigh Resolution ◽  
Multi Scale ◽  
Cfrp Composites ◽  
Macro Scale ◽  
Non Destructive

This paper presents a photoacoustic non-destructive evaluation (pNDE) system with an ultrahigh resolution for the detection of multi-scale damage in carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) composites. The pNDE system consists of three main components: a picosecond pulsed laser-based ultrasonic actuator, an ultrasound receiver, and a data acquisition/computing subsystem. During the operation, high-frequency ultrasound is generated by pulsed laser and recorded by an ultrasound receiver. By implementing a two-dimensional back projection algorithm, pNDE images can be reconstructed from the recorded ultrasound signals to represent the embedded damage. Both potential macroscopic and microscopic damages, such as surface notches and delamination in CFRP, can be identified by examining the reconstructed pNDE images. Three ultrasonic presentation modes including A-scan, B-scan, and C-scan are employed to analyze the recorded signals for the representation of the detected micro-scale damage in two-dimensional and three-dimensional images with a high spatial resolution of up to 60 µm. Macro-scale delamination and transverse ply cracks are clearly visualized, identifying the edges of the damaged area. The results of the study demonstrate that the developed pNDE system provides a non-destructive and robust approach for multi-scale damage detection in composite materials.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document