دراسة الخواص البصرية لأغشية رقيقة من المبلمرات المشوبة بأصباغ الآزو باستخدام مطيافية القطع الناقص كوسط بصري للتخزين
Other Title(s)
Study of optical properties of thin film azo dye-doped polymer (ADP) using spectroscopic ellipsometry and its applications in optical storage media
Dissertant
عبد الرحمن، أسامة عبد اللطيف حافظ محمود
Thesis advisor
Comitee Members
شعير، نور الدين بلقاسم
عيسى شاهين
عبيدات، إيهاب محمد
University
Al albayt University
Faculty
Faculty of Sciences
Department
Department of Physics
University Country
Jordan
Degree
Master
Degree Date
2005
Arabic Abstract
تمت في هذه الأطروحة دراسة الخواص البصرية لصبغة الآزو (Methyl Red) و المادة الحساسة للضوء Benzil Dimethyl Ketal (BDK) مفردتين و مقترنتين معا و كذلك لخليط مع مبلمر مضيف Poly (Methyl Methacrylate) و يعرف كل من صبغة الآزو MR و المحفز الضوئي BDK كمادة حساسة للضوء.
حيث تستجيب للأشعة الفوق بنفسجية، و تستجيب صبغة الآزو بعملية التشاكل (Isomerization) و هي الانتقال من تشاكل trans ↔ cis و تغير الصبغة إلى وضعها الأصلي بعد مضي ثواني، و هذا التأثر مهم جدا في تطبيقات تكوين الصور المجسمة Holgraphic الآنية و البصريات اللاخطية.
أما المحفز BDK فيساعد على عملية البلمرة الضوئية Photopolymerization.
و يحصل هذا التفاعل بواسطة التفكك الضوئي Photodecomposition للمحفز BDK،و يتبعه بلمرة مجاميع Methacrylate و يكون مقدار التغير في معامل الانكسار المرافق مع هذا التفاعل 10-2 -10-3، و هذه العملية تستخدم بشكل واسع في تطبيقات العلم الفوتوني (Photonic)، و التحسس البيولوجي (Bio-sensing) و الإلكترونيات الدقيقة و غيرها. تمت في هذه الدراسة إيجاد الخصائص البصرية لهاتين المادتين مفردتين و مقترنين معا.
و هدفنا هو استخدام BDK لتحسين و تثبيت عملية التشكل Isomerization في MR.
و تم لأول مرة ملاحظة –حسب علمنا-تفاعل ضوئي جديد له تأثير على تغيير معامل الانكسار ضوئيا (Photorefractive effect) حيث يتغير معامل الانكسار بشكل كبير نسبيا (∆ n = 0.365) عند تعريض الخليط إلى أشعة فوق بنفسجية (λ = 256 nm) منخفضة الشدة. بالإضافة إلى ذلك فان معامل الانكسار يمكن أن يكون موجبا (بالزيادة) أو سالبا (بالنقصان).
و ذلك يعتمد على الطول الموجي الاختياري.
و بالتالي يمكن استخدامها كأوساط تخزين بصري (الأقراص المدمجة البصرية)، و كدليل موجة بصري Optical wave Guide في التطبيقات البصرية. إن التفاعل الكيميائي المتوقع هو أن الجذور المتحللة ضوئيا من المحفز BDK تتفاعل مع مجموعة (OH) Hydroxel الموجودة في MR مغيرة الحالة الحامضية و مزيحة طيف الامتصاص إلى المنطقة الفوق بنفسجية.
كما يمكن حدوث تفاعل أخر و هو أن الجذور المتولدة من تفكك المحفز تهاجم الآصرة المزدوجة النيتروجينية (Azo compound) بعملية تدعى إزالة النيتروجين ضوئيا (Nitrogen photoelimination) و تزيل حزمة الامتصاص في مجموعة الآزو حول طول الموجي (500 nm). تم قياس الثوابت البصرية باستخدام مطيافية القطع الناقص متغير الزاوية (VASE)، لإيجاد الثوابت البصرية للأنظمة الممزوجة أو الخليط قبل و بعد تعرضها للضوء.
يجب إيجاد الثوابت البصرية للمكونات أولا.
و قد تم إيجاد الثوابت البصرية لصبغة MR عند المدى الطيفي (300-1000 nm) باستخدام أنموذج لورنتز (Lorentz) لثلاثة متذبذبات 2.26, 2.52, 4.136 eV.
إن حزمة الانتقال القوية عند 2.25 ev أي بطول موجي (500 nm)، تعود إلى حزمة الامتصاص لمجموعة الآزو، و هنالك حزمة انتقال قوية أخرى عند 4.136 ev بطول موجي (300 nm) تعود إلى حزمة امتصاص حلقة البنزين. و قد درس خليط MR / PMMA باستخدام طبقة تقريب الوسط المؤثر الخطية (Linear Effective Medium Approximation)، أن قياسات القطع الناقص عند زاوية واحدة أظهرت عدم تغير في الخواص البصرية عند تعريضها للأشعة الفوق بنفسجية لفترة ساعة.
و يمكن تفسير ذلك إلى أن العينات كانت ذات سمك قليل من ناحية، و أن شدة الإشعاع UV منخفضة و غير قادرة على إحداث تأثير. و قد تم إيجاد الثوابت البصرية للمحفز BDK باستخدام أنموذج كوشي، و قد تبين أن التغير في معامل الانكسار نتيجة تعرض الغشاء إلى الأشعة الفوق بنفسجية كان بحدود (0.017) و يعتمد مقدار التغير في المعاملات البصرية على زمن التعرض للأشعة الفوق بنفسجية.
تم إيجاد المعاملات البصرية لخليط من MR / BDK باستخدام أنموذج تقريب الوسط المؤثر الخطي.
و كان مقدار التغير في ∆N, ∆α عند تعريضه إلى إشعاع UV معتمدا على تركيز المحفز BDK و زمن التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
حيث بلغ التغير في معامل الانكسار ∆n = -0.363 و معامل الامتصاص ∆α = 103 x 105 cm-1 عند الطول الموجي (571 nm).
و ظهر أن معامل الانكسار تنعكس إشارته و تصبح زيادة بمقدار ∆ n = 8 x 10-2 عند الطول الموجي 450 nm، كما أن التغير بمعامل الانكسار لمزيج من MR / BDK ينخفض إلى 2 x 10-2 عند الطول الموجي (572 nm) و 3 x 10-2 عند 459 nm عند خلطهما مع PMMA.
و يظهر مركب MR / BDK أعلى قيمة تغير للمعاملات البصرية.
Main Subjects
Topics
No. of Pages
92
Table of Contents
فهرس المحتويات / الموضوعات.
الملخص / المستخلص.
الفصل الأول : المقدمة.
الفصل الثاني : دراسات سابقة.
الفصل الثالث : الأسس النظرية.
الفصل الرابع : التجربة و القياس.
الفصل الخامس : النتائج العملية.
قائمة المراجع.
American Psychological Association (APA)
عبد الرحمن، أسامة عبد اللطيف حافظ محمود. (2005). دراسة الخواص البصرية لأغشية رقيقة من المبلمرات المشوبة بأصباغ الآزو باستخدام مطيافية القطع الناقص كوسط بصري للتخزين. (أطروحة ماجستير). جامعة آل البيت, الأردن
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308896
Modern Language Association (MLA)
عبد الرحمن، أسامة عبد اللطيف حافظ محمود. دراسة الخواص البصرية لأغشية رقيقة من المبلمرات المشوبة بأصباغ الآزو باستخدام مطيافية القطع الناقص كوسط بصري للتخزين. (أطروحة ماجستير). جامعة آل البيت. (2005).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308896
American Medical Association (AMA)
عبد الرحمن، أسامة عبد اللطيف حافظ محمود. (2005). دراسة الخواص البصرية لأغشية رقيقة من المبلمرات المشوبة بأصباغ الآزو باستخدام مطيافية القطع الناقص كوسط بصري للتخزين. (أطروحة ماجستير). جامعة آل البيت, الأردن
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308896
Language
Arabic
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-308896
