การศึกษาสายใยแก้วซิลิกาขนาดต่ำกว่าระดับความยาวคลื่น

An experimental study of subwavelength-diameter silica wires.

Name: รัตนชัย ก่อวงษ์

keyword: ใยแก้วซิลิกา

ThaSH: เส้นใยนำแสง -- การผลิต

; Silica wires.

Abstract: โครงงานวิจัยนี้นำเสนอการประดิษฐ์สายใยแก้วซิลิการะดับความยาวคลื่นด้วยการใช้ระบบอาร์คพลาสมาและชุดฐานเลื่อน (Arc Discharge Drawing : ADD) ภายในระบบใช้แหล่งกำเนิดศักย์ไฟฟ้าสูง (High Voltage Source) เพื่อกำเนิดพลาสมา (Plasma) เป็นพลังงานความร้อนให้กับสายใยแก้วนำแสงตั้งต้น (Standard Opticals Fiber) และใช้เทคนิคการยืดแก้วขณะให้ความร้อนด้วยฐานเลื่อนซึ่งควบคุมด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ผู้วิจัยทำการศึกษาและหาค่าตัวแปรที่เหมาะสมในการประดิษฐ์สายใยแก้วซิลิการะดับความยาวคลื่น ซึ่งได้แก่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า ความเร็วเลื่อน และระยะทางเลื่อน โดยผลของการประดิษฐ์ทั้งหมดได้นำมาวัดวิเคราะห์โครงสร้างทางกายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (Optical Microscopes) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscopes : SEM) ผลสรุปของการประดิษฐ์สายใยแก้วระดับความยาวคลื่นด้วยเทคนิคการใช้อาร์คพลาสมาและชุดฐานเลื่อนที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 4.6 ถึง 4.8 กิโลโวลต์ และความเร็วเลื่อน 12.0 ถึง 16.0 มิลลิเมตรต่อวินาที โดยเทคนิคนี้สามารถประดิษฐ์สายใยแก้วซิลิกาที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในระดับต่ำกว่า 50 นาโนเมตร และมีคุณสมบัติเชิงกลที่สามารถโค้งงอและบิดตัวในรัศมีระดับไมโครเมตร นอกจากนี้ยังมีแรงแวนเดอร์วาลส์ที่สามารถยึดติดกับพื้นผิวและสายใยแก้วเส้นอื่น ๆ ในระดับโครงสร้าง

Abstract: This thesis proposes Arc Discharge Drawing (ADD) to fabricate silica wires with diameters less than one micrometer. With ADD technique, a standard optical fiber is placed in two fiber mounts attached to computer-controlled stages that pull at a specified velocity for an assign distance. While this computer-controlled fiber drawing process, the optical fiber is heated with an arc discharge. The arc discharge is supplied with a D.C. current from a rectifier with a controlled voltage to 20 kV. The nanowires can be fabricated by varying the voltage in the range of 4.6 kV to 4.8 kV. The optimum operational voltage is determined by the scanning electron microscope (SEM) images of the fabricated silica nanowires. Based on the SEM images, it is observable that nanowires obtained by the ADD technique exhibit the nanoscale size, uniformity, and large length. In this technique, silica nanowires surface smoothness with diameters as small as 50 nm was demonstrated. In addition, the large aspect ratio between the diameter and the length of silica nanowires results in a large flexibility and strength. Furthermore, the nanowires can be bent, tied, and twisted without breaking. The bent and twisted silica nanowires are extremely useful to coupling laser light for small scale optical devices.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: อมรินทร์ รัตนะวิศ

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : ratanavis@hotmail.com

Created: 2557

Modified: 2558-10-05

Issued: 2558-07-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ MAP ร372ก

tha

DegreeName: วิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ฟิสิกส์ประยุกต์

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15904416.pdf	3.43 MB	41	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.047455 วินาที