Yazarlar Yüksek Saflık Kimya Enstitüsü SEM görüntüleri, deneysel destek için T. Marvdashti ve MF Churbanov ve GE Snopatin için çok değerli tartışmalar, F. Afshinmanesh için G. Shambat, C. Phillips, K. Aghaei teşekkür etmek istiyorum 2 S 3 lif olarak sağlamak için Rusya Bilimler Akademisi Fiber Optik Araştırma Merkezi&#39;nden maddeler ve VG Plotnichenko ve EM Dianov. Ayrıca Deniz Araştırma, NASA, Bilimsel Araştırma, Agilent, ve Ortak Teknoloji Ofisi Hava Kuvvetleri Ofisi Office destek için müteşekkiriz.

1. Sivrilen Kurulum Fabrikasyon (Şekil 1&#39;de Montajlı Kurulum bakınız) <ol><li> Aşamaları temas eden ve birbirinden doğru ve uzak çevirmek böylece breadboard (kabaca merkezli) üzerindeki motorlu lineer aşamaları Güvenli </li><li> Lif bağlar hazırlayın ve yer <ol><li> Birbirine yakın delikleri kullanarak motorlu lineer aşamasında levhalar (her biri) için iki optik mesajları takın. </li><li> Mesaj üstleri çıplak fiber optik bağlar takın. Elyaf için v-oluklar uyumlu olduğundan emin olun. (Not: çıplak fiber optik çıkıntıların yüksekliği yaklaşık sistemin kiriş yüksekliği olacak buna göre ileride direk ve zemin yükseklikleri seçin.). </li></ol></li><li> Giriş ve çıkış bağlantı elemanları hazırlamak ve yer <ol><li> Adaptör plakaları ile motorlu doğrusal aşamaları (giriş için bir ve çıkış tarafı için bir) doğrusal çeviri aşamaları takın. </li><li> AR kaplı ZnSe giriş bağlantı l yerleştiringiriş çeviri sahnede ens (bir kaide üzerinde x ve y çeviri ile bir optik montaj monte). Pompa kaynağından elyaf çekirdek optimum bağlanması, bir odak uzunluğu seç. Lensinin merkezi elyaf kelepçeler V-oluk ile aynı yükseklikte olduğundan emin olun. </li><li> Çıkış çeviri sahnede kaplanmamış ZnSe çıkış bağlantı lens (bir kaide üzerinde x ve y çeviri ile bir optik montaj monte) yerleştirin. Lensin merkezinde v-oluk ile aynı yükseklikte olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> (Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi) hazırlayın ve ısıtma elemanı yer <ol><li> Makine alüminyum blok lif (ekleme ve lif kaldırmak için bir yarık ile) ve, kartuş ısıtıcılar, ve 8 / delik fiber sıcaklığının izlenmesi için delikli istenilen boyutlarda (~ 6 mm x 25.4 mm x 17.5 mm) için 32 kartuş ısıtıcılar montaj ve güvenliğini sağlamak için alt ve üst delikleri vurdu. </li><li> T kartuş ısıtıcılar takıno uygun alüminyum blok delik ve 8/32 set vida ile sabitleyin. </li><li> Isı yalıtımı için en iyi 8/32 ayar vidası bir seramik sonrası takın. </li><li> Seramik yazılan bir optik sonrası takın ve XYZ lineer sahneye ısıtıcı sağlamak için ek bir optik yazı ile dik açı sonrası kelepçe kullanın. </li><li> Alüminyum ısıtıcı 2 S 3 elyaf gibi için delik elyaf kelepçeler v-oluklu merkezli böylece Breadboard XYZ doğrusal aşamasında elde edin. </li><li> Isıtıcı lif engel olmadan güvenli sağlayan, çıplak fiber optik kelepçeleri yakın artık böylece XYZ lineer sahne ile alüminyum ısıtıcı Çevir. </li></ol></li></ol> 2. Chalcogenide Elyaf Hazırlama <ol><li> 2 G 3 elyaf gibi ceketli bir istenen uzunlukta bekletin (olmalıdır daha uzun 8.5 cm, her bir fiber konik için gerekli kaplamalı fiber uzunluğu) yaklaşık 10 dakika boyunca aseton içinde ya da sonuceket yumuşak olur. (Farklı fiber kullanıyorsanız ceket için uygun çözücü kullanın). </li><li> Yavaşça bir seferde 5 cm daha uzun bir bölüm kaldırarak, bir KimWipe ile yumuşatılmış ceket çıkarın. </li><li> Bir KimWipe üzerinde izopropanol ile çıplak fiber temizleyin. </li><li> 2 S 3 lif gibi bir tutunmaya bir ucuna alçak balta kullanın. Tutunmaya kalite incelemek için görüntü atılan lif ucu. </li><li> Ölçün ve lif en az bir 6,35-cm uzunluğunda bir parça kırmak. Bu elyaf lif uzunluğu zorlukla kelepçeler sopa elyaf için gerekli uzunluktan daha ~ 2 cm daha uzun olması gerekir. </li><li> Cleave fiberin ikinci ucuna alçak satır kullanın. Tutunmaya kalite incelemek için görüntü atılan lif ucu. Lif ilk bölünmüş son temastan kaçının. </li><li> Sivrilen kurulum lif kelepçeler içinde lif yerleştirin. Fiber (burada elyaf ısıtılacaktır) merkezine dokunmaktan kaçının. </li></ol> 3. Yerinde Fiber dokununProsedürü ovalayın <ol><li> AR kaplanmış ZnSe objektifi (f = 12.7 mm) ile ve fiber temel modu için bir çift olarak orta-IR pompa kaynağı. Görüntü, güç temel modu çoğunlukla sağlamak için Pyrocam ile fiberin çıkış yönü için kaplanmamış ZnSe objektifi (f = 20 mm) kullanın. Pompa ışın lif ekseni boyunca ilerleyen olduğundan emin olun. Değilse motorlu aşamalarında hareket etmeye başlar kez, kavrama değişecek. </li><li><ol><li> Pompanın kaynağının önünde bir helikopter yerleştirin. (Bu adım AC coupled dedektörleri için gereklidir). </li><li> Monokromator yoluyla ve monokromatör önce ve sonra kaplanmamış CaF 2 lens (f = 20 mm) kullanılarak InSb detektöre fiberin birkaç çıktı. </li><li> Iletilen sinyalin ancak gürültü kat (~ 3.9 mikron) üzerindedir kadar spektrumun uzun dalga boyu yan monokromatör geçmesine izin vermek için monokromotor ızgara döndürün. Bunun yerine filtreninmonokromatör ile ING (adım 3.2.2 ve 3.2.3), uygun bir optik filtre, pompa ölçülebilir uzun dalga boyu içeriği daha uzun dalga boylarında tespit gücü ölçmek için kullanılabilir. </li></ol></li><li> Lif yarık arasından kayıp gidiyor ve alüminyum ısıtıcı fiber deliğe merkezli kadar alüminyum ısıtıcı Çevir. </li><li> Kartuş ısıtıcılar biri ile RTD sensörü düzeyde yer. Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, blok ile temas halinde kadar, tam yavaşça alüminyum ısıtıcı karşı RTD sensörü basın. RTD doğru, ısıtıcı (veya tekrarlanabilir bir şekilde) ile temas halinde değilse, bloğunun ısı bilinmeyebilir ve lif sivrilen sırasında kırılmasına neden olur. Monokromatör için sinyal azalma değil emin olun. <ol><li> Küçük bir RTD deliğe sıcaklığını izlemek için ısıtıcı bloğunun diğer deliğin içine yerleştirilebilir. (İsteğe bağlı) </li></ol></li><li> I dijital mikroskop kullanınsivrilen işlemi sırasında elyaf izlenmesine izin vermek için ısıtıcı blok Mage lif. (İsteğe bağlı) </li><li> Hava akımı azaltmak ve istikrarlı sivrilen sıcaklık için izin vermek için bir kutu (giriş ve çıkış kirişler için delikli) ile kurulum örtün. </li><li> RTD ve kartuş ısıtıcılar bağlıyken, sıcaklık kontrol açın. Fiber yumuşamaya başlar ~ 200 ° C (kesin sıcaklık fiberin etrafında ısıtıcı, ortam sıcaklığı, ve hava akımının boyutları bağlıdır) için sıcaklık ayarlayın. </li><li> Sıcaklık ayar noktası etrafında istikrarlı sonra, uzak bir her yönde ~ 10 mm / sn diğerinden motorlu aşamaları çevirir Labview programını başlatın. </li><li> Spektral ölçüm sinyali olan InSb dedektör sinyal izleyin. Dedektör sinyal maksimum değerine (dedektör doyurmak için dikkat edin) ulaştığında, motorlu aşamaları durup kartuşu ısıtıcılar (ısı kontrol) kapatmak. </li><li> (Dedektör sinyal kırılma indeksi veya termal daralma sıcaklık bağımlılığı nedeniyle büyük olasılıkla, bu işlem sırasında biraz azalacak) sağlamlaştırmak için fiber için ~ 10 dakika bekleyin. </li><li> Fiber untapered bir fiber tespit doğru fiber boyunca ısıtıcı blok çevirmek. Daha sonra lif geçmesine izin vermek için, ısıtıcı blok yarık kullanarak elyaftan ısıtıcı blok çevirmek. </li><li> Monokromatör ile spektral ölçümler yoluyla SCG karakterize. Bir InAs filtre doğru spektrumun uzun dalga boyu kısmı ölçmek için gerekli olabilir. </li><li> İstenirse elyaf çıkarın. </li></ol>

<ol>
	<li>Marandi, A., Rudy, C. W., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Vodopyanov, K. L., Byer, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mid-infrared+supercontinuum+generation+in+tapered+chalcogenide+fiber+for+producing+octave-spanning+frequency+comb+around+3+&#956;m.">Mid-infrared supercontinuum generation in tapered chalcogenide fiber for producing octave-spanning frequency comb around 3 &#956;m.</a> Optics Express. 20, 24218-24225 (2012).</li><li>Schliesser, A., Picque, N., Hansch, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mid-infrared+frequency+combs.">Mid-infrared frequency combs.</a> Nature Photonics. 6, 440-449 (2012).</li><li>Diddams, S. A., Hollberg, L., Mbele, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+fingerprinting+with+the+resolved+modes+of+a+femtosecond+laser+frequency+comb.">Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb.</a> Nature. 445, 627-630 (2007).</li><li>Thorpe, M. J., Balslev-Clausen, D., Kirchner, M. S., Ye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity-enhanced+optical+frequency+comb+spectroscopy:+application+to+human+breath+analysis.">Cavity-enhanced optical frequency comb spectroscopy: application to human breath analysis.</a> Optics Express. 16, 2387-2397 (2008).</li><li>Sears, C. M. S., Colby, E., England, R. J., Ischebeck, R., McGuinness, C., Nelson, J., Noble, R., Siemann, R. H., Spencer, J., Walz, D., Plettner, T., Byer, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+stable+net+acceleration+of+electrons+from+a+two-stage+optical+accelerator.">Phase stable net acceleration of electrons from a two-stage optical accelerator.</a> Physical Review Letters. 11, 101301 (2008).</li><li>Popmintchev, T., Chen, M. C., Arpin, P., Murnane, M. M., Kapteyn, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+attosecond+nonlinear+optics+ofbright+coherent+X-ray+generation.">The attosecond nonlinear optics ofbright coherent X-ray generation.</a> Nature Photonics. 4, 822-832 (2010).</li><li>Dudley, J. M., Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Supercontinuum generation in optical fibers. , (2010).</li><li>Birks, T. A., Wadsworth, W. J., Russell, P. S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercontinuum+generation+in+tapered+fibers.">Supercontinuum generation in tapered fibers.</a> Optics Letters. 25, 1415-1417 (2000).</li><li>Leindecker, N., Marandi, A., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadband+degenerate+OPO+for+mid-infrared+frequency+comb+generation.">Broadband degenerate OPO for mid-infrared frequency comb generation.</a> Optics Express. 19, 6296-6302 (2011).</li><li>Liao, M., Yan, X., Gao, W., Duan, Z., Qin, G., Suzuki, T., Ohishi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Five-order+SRSs+and+supercontinuum+generation+from+a+tapered+tellurite+microstructured+fiber+with+longitudinally+varying+dispersion.">Five-order SRSs and supercontinuum generation from a tapered tellurite microstructured fiber with longitudinally varying dispersion.</a> Optics Express. 19, 15389-15396 (2011).</li><li>M&#228;gi, E. C., Steinvurzel, P., Eggleton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tapered+photonic+crystal+fibers.">Tapered photonic crystal fibers.</a> Optics Express. 12, 776-784 (2004).</li><li>Ozeki, T., Kawasaki, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+directional+coupler+using+tapered+sections+in+multimode+fibers.">Optical directional coupler using tapered sections in multimode fibers.</a> Applied Physics Letters. 28, 528-529 (1976).</li><li>Yataki, M. S., Payne, D. N., Varnahm, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-fibre+wavelength+filters+using+concatenated+fused-taper+couplers.">All-fibre wavelength filters using concatenated fused-taper couplers.</a> Electronic Letters. 21, 248-249 (1985).</li><li>Chandalia, J. K., Eggleton, B. J., Windeler, R. S., Kosinski, S. G., Liu, X., Xu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adiabatic+coupling+in+tapered+air-silica+microstructured+optical+fiber.">Adiabatic coupling in tapered air-silica microstructured optical fiber.</a> IEEE Photonics Technology Letters. 13, 52-54 (2001).</li><li>Mora, J., D&#237;ez, A., Fonjallaz Andr&#233;z, P. Y., Popov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+dispersion+compensator+based+on+a+fiber+Bragg+grating+written+in+a+tapered+fiber.">Tunable dispersion compensator based on a fiber Bragg grating written in a tapered fiber.</a> IEEE Photonics Technology Letters. 16, 2631-2633 (2004).</li><li>Rusu, M., Herda, R., Kivist&#246;, S., Okhotnikov, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+taper+for+dispersion+management+in+a+mode-locked+ytterbium+fiber+laser.">Fiber taper for dispersion management in a mode-locked ytterbium fiber laser.</a> Optics Letters. 31, 2257-2259 (2006).</li><li>Alfanao, R. R., Shapiro, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emission+in+the+region+4000+to+7000+A+via+four-photon+coupling+in+glass.">Emission in the region 4000 to 7000 A via four-photon coupling in glass.</a> Physical Review Letters. 24, 584-587 (1970).</li><li>Eggleton, B. J., Luther-Davies, B., Richardson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chalcogenide+photonics.">Chalcogenide photonics.</a> Nature Photonics. 5, 141148 (2011).</li><li>Snopatin, G. E., Shiryaev, V. S., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Churbanov, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-purity+chalcogenide+glasses+for+fiber+optics.">High-purity chalcogenide glasses for fiber optics.</a> Inorganic Materials. 45, 1439-1460 (2009).</li><li>Harbold, J. M., Ilday, F. O., Wise, F. W., Sanghera, J. S., Nguyen, V. Q., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+nonlinear+As-S-Se+glasses+for+all-optical+switching.">Highly nonlinear As-S-Se glasses for all-optical switching.</a> Optics Letters. 27, 119-121 (2002).</li><li>Hudson, D. D., Dekker, S. A., Magi, E. C., Judge, A. C., Jackson, S. D., Li, E., Sanghera, J. S., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D., Eggleton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Octave+spanning+supercontinuum+in+an+As2S3+taper+using+ultralow+pump+pulse+energy.">Octave spanning supercontinuum in an As2S3 taper using ultralow pump pulse energy.</a> Optics Letters. 36, 1122-1124 (2011).</li><li>Domachuk, P., Wolchover, N. A., Cronin-Golomb, M., Wang, A., George, A. K., Cordeiro, C. M. B., Knight, J. C., Omenetto, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Over+4000+nm+bandwidth+of+mid-IR+supercontinuum+generation+in+sub-centimeter+segments+ofhighly+nonlinear+tellurite+PCFs.">Over 4000 nm bandwidth of mid-IR supercontinuum generation in sub-centimeter segments ofhighly nonlinear tellurite PCFs.</a> Optics Express. 6, 7161-7168 (2008).</li><li>Hu, J., Menyuk, C. R., Shaw, L. B., Sanghera, J. S., Aggarwal, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximizing+the+bandwidth+of+supercontinuum+generation+in+As2Se3+chalcogenide+fibers.">Maximizing the bandwidth of supercontinuum generation in As2Se3 chalcogenide fibers.</a> Optics Express. 18, 6722-6739 (2010).</li><li>El-Amraoui, M., Fatome, J., Jules, J. C., Kibler, B., Gadret, G., Fortier, C., Smektala, F., Skripatchev, I., Polacchini, C. F., Messaddeq, Y., Troles, J., Brilland, L., Szpulak, M., Renversez, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+infrared+spectral+broadening+inlow-loss+As-S+chalcogenide+suspended+core+microstructured+optical+fibers.">Strong infrared spectral broadening inlow-loss As-S chalcogenide suspended core microstructured optical fibers.</a> Optics Express. 18, 4547-4556 (2010).</li><li>Marandi, A., Leindecker, N., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherence+properties+of+a+broadband+femtosecond+mid-IR+optical+parametric+oscillator+operating+at+degeneracy.">Coherence properties of a broadband femtosecond mid-IR optical parametric oscillator operating at degeneracy.</a> Optics Express. 20, 7255-7262 (2012).</li><li>Dudley, J. M., Coen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherence+properties+of+supercontinuum+spectra+generated+in+photonic+crystal+and+tapered+optical+fibers.">Coherence properties of supercontinuum spectra generated in photonic crystal and tapered optical fibers.</a> Optics Letters. 27, 1180-1182 (2002).</li><li>Corwin, K. L., Newbury, N. R., Dudley, J. M., Coen, S., Diddams, S. A., Weber, K., Windeler, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+noise+limitations+to+supercontinuum+generation+in+microstructure+fiber.">Fundamental noise limitations to supercontinuum generation in microstructure fiber.</a> Physical Review Letters. 90, 113904 (2003).</li><li>Birks, T. A., Li, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+shape+of+fiber+tapers.">The shape of fiber tapers.</a> Journal of Lightwave Technology. 10, 432-438 (1992).</li><li>Churbanov, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-purity+chalcogenide+glasses+as+materials+for+fiber+optics.">High-purity chalcogenide glasses as materials for fiber optics.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 184, 25-29 (1995).</li></ol>

A Amerika Birleşik Devletleri geçici patent bu makalede açıklanan teknoloji koruyucu açılmıştır.

Biz yeni bir fiber sivrilen prosedürü gösterdi ve orta-IR SCG gerçekleştirerek geçerliliğini doğruladıktan. Bildiğimiz kadarıyla en iyi için, bu uygulama için alternatif bir yöntem hesaplama ile fiber konik içinde SCG optimize etmek için yeterli dalga dispersiyonu ekleyen bir konik lif çapı oluşturmak için gereken lif çekme süresini belirleyen dayanır, ancak, çekme boyu gerekli beri Fiber, belirli bir süre için genişletilmesi spektral üst düzeye çıkarmak için her bir deney için, bu hesap...

İlk görünür dalga boyu aralığında üretilen sonra 1,7 SCG kaynakları büyük ölçüde spektroskopi uygulamaları ile tahrik orta IR,. 3, sülfürler, selenidler ve tellür&#39;den dahil 4 Chalcogenide lifler, doğru kaymıştır için popüler bir malzeme olmuştur onların düşük yayılma kaybı ve 100&#39;den 18 daha az yüksek doğrusal, için orta-IR nedeniyle dB / km 19 ve 2 olarak için ~ 200 kez silika bu S 3, 20 sırasıyla. Bununla birlikte, çoğu Kalkojenürlerin sıfır GVD dalga boyu dökme malzeme ya da bir standart tek modlu kalkojenit lif SCG zorlu hale mevcut çok hızlı pompa kaynaklarının çoğunluğunun merkez dalgaboyu ötesinde, orta-IR bulunur. Dalga dispersiyonu SCG için sıfır GVD noktası değiştirmek için kullanılabilir. Güçlü dalga dispersiyonu tanıtmak için 7 Yöntem lif mikrostrüktürlü elyaf, 22-24 ile 21, 8, sivrilen ya da dahilPompa dalga boyu aşağıdaki sıfır GVD dalga boyu kaydırarak iki. 10 bile bir arada, pompa lif anormal dağılım yaşayacaksınız. Anormal dağılım rejiminde, soliton oluşumu kendi kendine faz modülasyonu ve GVD neden doğrusal cıvıltı neden doğrusal olmayan cıvıltı dengelemek suretiyle oluşur. Bir femtosaniye pompa kaynak için, genişletilmesi spektral genellikle darbe lif boyunca yayar gibi bir başlangıç ​​zamansal sıkıştırma sonra ortaya çıkar soliton fisyon veya darbeli kırma, hakimdir. Lif durumunda 7, sivrilen toplam malzeme hem GVD dahil olmak üzere hesaplanması ve Dalga kılavuzu dispersiyon bir ölçüde genişletilmiş spektrumlu için ihtiyaç duyulan son çapı konik bir yaklaşım sağlar. Nedeniyle GVD ve lif için pompa konik bölge ve kavrama önce lif uzunluğu değişiklikler dahil olmak üzere Deneysel çalışmalarda, arasında dalgalanmalar SCG güçlü bağımlılığı, hesaplanan yaklaşım f yeterli değildirveya tek bir deneme optimize edilmiş konik elde. Spektral izleme yerinde sivrilen en çok gözlenen ve hesaba katılması deney düzeneği bu değişimleri sağlar. Ayrıca, kısa bir konik lif etkin bir Supercontinuum (SC) üreten SCG tutarlılığını ve pompa kaynağının sıklığı tarak özelliklerini korudu doğrusal olmayan bir gürültü amplifikasyon miktarını azaltır. 25-27 Uygun dispersiyon yönetimi ve bu nedenle de gerekliliğini sivrilen yerinde, uzunluğu ile SCG tolerans ölçekler olarak, lif uzunluğu kısa olduğu zaman daha da kritik hale gelir. In-situ incelen konik kurulum olacak gibi 2 S 3 elyaf çekirdek içine bağlanmış bir mod-kilitli Er katkılı fiber lazer, 9 Subharmonic olan pompa kaynağı ile başlar. Fiberin çıkış daha sonra spektral profil karakterize eden bir cihaza bağlanmıştır. Experim olarakPompa kaynağı (~ 3.9 mikron) çok düşük sinyal başlangıçta var olduğu ent çözünürlüğü yaklaşık 20 nm olan bir monokromatör sonra InSb detektörü fiberin takip edilebilir, böylece çıkış spektrumunun bir kısmını izlemek için kullanılır iken sivrilen. Fiber konikleşmektedir ve spektrum genişletmektedir zaman, dispersiyon olarak spektral ölçüm sinyali arttıkça, bireysel deneye için optimize edilmiştir. Sivrilen işlem sırasında spektrum izleyerek, sivrilen genişletilmesi spektral maksimize edilmiştir şu anda durdurulabilir. Yerinde sivrilen tek bir fiber konik etkili SCG için optimize edilmiş dağılım yönetimi sağlar. Statik, dar ısı bölgesi ile sivrilen düşük gürültü SCG için izin veren bir kısa elyaf konik bel, 28 üretir. Birlikte, sivrilen yerinde statik orta-IR tutarlı, düşük gürültü, oktav-kapsayan SCG etkinleştirebilirsiniz.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Motorized Linear Stages</td>
			<td>Newport</td>
			<td>MFA-PPD</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Motorized Stage Controller</td>
			<td>Newport</td>
			<td>ESP301</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Aluminum Block</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Dimensions will vary depending on desired taper length.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>RTD Sensor</td>
			<td>Omega</td>
			<td>1PT100GX1510</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Cartridge Heaters</td>
			<td>Omega</td>
			<td>CSS-01115/120V</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Temperature Controller</td>
			<td>Omega</td>
			<td>CSC32</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Input Coupling Linear Translation Stage</td>
			<td>CVI</td>
			<td>07TXS224</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Output Coupling Linear Translation Stage</td>
			<td>Newport</td>
			<td>422-1S</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>XYZ Linear Translation Stage</td>
			<td>Newport</td>
			<td>461</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Assorted posts, optics mounts, bases, and forks</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Optical Breadboard</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MB12</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Input Coupling ZnSe Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AL72512-E</td>
			<td>Available from other vendors. Input coupling focal length depends on pump source and fiber mode field diameter.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Output Coupling ZnSe Lens</td>
			<td>Edmund Optics</td>
			<td>NT62-961</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Box</td>
			<td>Any type will do.</td>
			<td></td>
			<td>Must be large enough to allow stage movement. Needs apertures for input and output coupling of light.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ceramic Optical Post</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Digital Microscope</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Optional.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Table Clamps</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CL5</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Bare Fiber clamps</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>HFF003</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 1. Tapering Setup Materials.</td>
	 </tr>
		 <tr>
			<td>As2S3 Optical Fiber</td>
			<td>Fiber Optics Research Center of the Russian Academy of Sciences</td>
			<td></td>
			<td>Available from other vendors, such as CorActive. </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Beavertail Cleaver</td>
			<td>Fiber Network Tools</td>
			<td>S-315</td>
			<td>Available from other vendors. Hand cleaving or polishing fiber tips can also produce high quality fiber tips.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>KimWipes</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional</td>
			<td>34120</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Acetone, Isopropanol</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 2. Materials for Chalcogenide Fiber Preparation.</td>
	 </tr>
		 <tr>
			<td>Pyrocam</td>
			<td>Ophir Photonics</td>
			<td>Pyrocam III Series</td>
			<td>Any camera with sensitivity at pump wavelength will work.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Monochromator</td>
			<td>Photon Technology International</td>
			<td></td>
			<td>A 100 line/mm grating was used. Any spectral measurement device will work (e.g. longpass filter). </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CaF2 Lenses</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LB5922</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>InAs Filter</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Amplified InSb Detector</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>P4631-03</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>DAQ</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>USB X Series</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Labview software for motorized stages</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Optional. Custom program.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Labview software for collecting detector data</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Optional. Custom program.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Assorted posts, optics mounts, bases, and forks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>1" Gold mirrors</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Chopper and controller</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td>SRS Model SR540</td>
			<td>Optional. Depends on detector being used.</td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 3. Materials for In-situ Tapering Procedure.</td>
	 </tr>
		</tbody>
 </table>

in-situ tapering of chalcogenide fiber for mid-infrared supercontinuum generation

Bir konik kalkojenit lif Supercontinuum nesil (SCG) gibi moleküler parmak izi, 3 eser gaz algılama, 4 gibi uygulamalar için orta kızılötesi (ya da kabaca 2-20 mikron dalga boyu aralığında, orta-IR) frekans tarak 1, 2 genişletilmesi için arzu edilir yüksek harmonik oluşumu aracılığıyla lazer tahrik partikül akselerasyon, 5 ve X-ışını üretimi. 6, şevli fiber optik etkili SCG sağlanması başında grup hızı dispersiyonu (GVD) ve optik darbeler zamansal özelliklerinin hassas kontrolü gerektirir lif, konik geometrisine güçlü bağlı 7. deneyleri-gibi lif uzunluğu, ortam sıcaklığı sivrilen, ya da elyaf haline birleştiğinde güç olarak art arda SCG için sivrilen kurulum ve prosedür farklılıklar nedeniyle 8, in-situ spektral izleme SCG tek bir deney için çıkış spektrumu optimize etmek için gereklidir. SCG dozunun azaltılması için in-situ bir lif bir spektral ölçüm cihazına konik olması fiber üzerinden pompa kaynak bağlantısı oluşur. Spektral ölçüm sinyali, gerçek zamanlı olarak tespit edilir ise elyaf, daha sonra incelmektedir. Sinyal zirveye ulaştığı zaman, gittikçe incelen durdurulur. In-situ sivrilen işlemi ticari olarak satılan bir yakın-IR frekans tarak alt harmonik bir istikrarlı, oktav-kapsayan, orta-IR frekans tarak üretimi için izin verir. 9 Bu yöntem zamanında ve gerekli malzemeler azalma maliyetini düşürür sadece 2 mm arasında bir bel uzunluğu ile optimal bir konik imal etmek. In-situ sivrilen teknik erimiş fiber bağlantı elemanları 12 ve dalgaboyu bölmeli çoklayıcı (WDMs), 13 MOFs, 11 optimize konik lif çiftleri passband 10 veya ayar SCG için mikrostrüktürlü fiber optik (MOF) optimize etmek için uzatılabilirveya sıkıştırma için dağılım tazminat değiştirerek veya optik bakliyat germe. 14-16

In-situ sivrilen işlemi başarıyla tamamlandıktan sonra, pompa spektrumu Şekil 3&#39;te görüldüğü 2,2-5 um (zirve altında ~ 40 dB), ikinci kapsayacak şekilde genişletilmiştir. Olarak 2 S 3 lif pompa darbe enerjisi 100 FSEC altında bir ilk darbe uzunluğu ile ~ 250 pJ oldu. Konik bel kısa boyu, ~ 2.1 mm, geniş bant, tutarlı SC üretimi için izin verir. Bu, pompa kaynağının sıklığı tarak özelliklerini korur. Frekans tarak ve SCG diğer özellikleri ...

Watch this Scientific Journal Video about In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation at JoVE.com

In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation

Biz bir yöntem tarif<em&gt; In-situ</em&gt; As sivrilen<sub&gt; 2</sub&gt; S<sub&gt; 3</subVerimli orta-kızılötesi Supercontinuum nesil elde etmek için&gt; lifler. Supercontinuum en spektrumu izlerken sivrilen olarak, spektral genişliği bir fiber konik için maksimize edilebilir.<em&gt; Yerinde</emSivrilen&gt; lif diğer fiber tabanlı cihazların performansını optimize etmek için uygulanabilir.

In-situ Orta kızılötesi Supercontinuum Üretimi için Chalcogenide Fiber kademeli olarak azaltılması

Supercontinuum  generation (SCG) in a tapered chalcogenide fiber is desirable for broadening mid-infrared  (or mid-IR, roughly the 2-20 &mu;m wavelength ...

in-situ-tapering-chalcogenide-fiber-for-mid-infrared-supercontinuum

Research

JoVE Journal

Engineering

In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation

12.2K Görüntüleme.  Stanford University. Biz bir yöntem tarif In-situ As sivrilen 2 S 3 lifler. Supercontinuum en spektrumu izlerken sivrilen olarak, spektral genişliği bir fiber konik için maksimize edilebilir. Yerinde lif diğer fiber tabanlı cihazların performansını optimize etmek için uygulanabilir.

Video: In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric vehicles.1,2 However, many challenges, such as energy density and battery lifetimes, need to be overcome before this particular battery technology can be widely implemented in such applications.3 This research is challenging, and we outline a method to address these challenges using in situ NPD to probe the crystal structure of electrodes undergoing electrochemical cycling (charge/discharge) in a battery. NPD data help determine the underlying structural mechanism responsible for a range of electrode properties, and this information can direct the development of better electrodes and batteries.
We briefly review six types of battery designs custom-made for NPD experiments and detail the method to construct the &#8216;roll-over&#8217; cell that we have successfully used on the high-intensity NPD instrument, WOMBAT, at the Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO). The design considerations and materials used for cell construction are discussed in conjunction with aspects of the actual in situ NPD experiment and initial directions are presented on how to analyze such complex in situ data.

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

We describe the design and construction of an electrochemical cell for the examination of electrode materials using in situ neutron powder diffraction (NPD). We briefly comment on alternate in situ NPD cell designs and discuss methods for the analysis of the corresponding in situ NPD data produced using this cell.

Yerinde Nötron Toz Kırınım olarak Ismarlama Lityum-iyon Piller kullanma

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

Mühendislik

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

Yüksek çözünürlüklü Sıcaklık Alan Haritalama için Fiber Optik Sensörler Dağıtılmış

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two chalcogenide compositions are demonstrated: Ge23Sb7S70 and As40S60, which have both been studied extensively for planar mid-infrared (mid-IR) microphotonic devices. In this approach, uniform thickness films are fabricated through the use of computer numerical controlled (CNC) motion. Chalcogenide glass (ChG) is written over the substrate by a single nozzle along a serpentine path. Films were subjected to a series of heat treatments between 100 &#176;C and 200 &#176;C under vacuum to drive off residual solvent and densify the films. Based on transmission Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and surface roughness measurements, both compositions were found to be suitable for the fabrication of planar devices operating in the mid-IR region. Residual solvent removal was found to be much quicker for the As40S60 film as compared to Ge23Sb7S70. Based on the advantages of electrospray, direct printing of a gradient refractive index (GRIN) mid-IR transparent coating is envisioned, given the difference in refractive index of the two compositions in this study.

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

A method of uniform thickness solution-derived chalcogenide glass film deposition is demonstrated using computer numerical controlled motion of a single-nozzle electrospray.

Düzgün kalınlığı Ge Elektro Biriktirme<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Ve de<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalcogenide Cam Filmleri

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

tarafından Nano yapılı yitriya stabilize-Zirkonyum (YSZ) iskelelerinin Yüksek Sıcaklık Fabrikasyon<em&gt; Situ</em&gt; Karbon şablonu Kserojeller

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and forging. Adoption of this technique is proceeding despite disagreement concerning the underlying mechanism responsible for EAD. The experimental procedure described herein enables a more explicit study compared to previous EAD research by removing thermal effects, which are responsible for disagreement in interpreting previous EAD results. Furthermore, as the procedure described here enables EAD observation in situ and in real time in a transmission electron microscope (TEM), it is superior to existing post-mortem methods that observe EAD effects post-test. Test samples consist of a single crystal copper (SCC) foil having a free-standing tensile test section of nanoscale thickness, fabricated using a combination of laser and ion beam milling. The SCC is mounted to an etched silicon base that provides mechanical support and electrical isolation while serving as a heat sink. Using this geometry, even at high current density (~3,500 A/mm2), the test section experiences a negligible temperature increase (&#60;0.02 &#176;C), thus eliminating Joule heating effects. Monitoring material deformation and identifying the corresponding changes to microstructures, e.g. dislocations, are accomplished by acquiring and analyzing a series of TEM images. Our sample preparation and in situ experiment procedures are robust and versatile as they can be readily utilized to test materials with different microstructures, e.g., single and polycrystalline copper.

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Isolating electrical and thermal effects on electrically assisted deformation (EAD) is very difficult using macroscopic samples. Metallic sample micro- and nanostructures together with a custom test procedure have been developed to evaluate the impact of applied current on the formation without joule heating and evolution of dislocations on these samples.

Için yeni bir yöntem<em&gt; Yerinde</emNanoscale Örneklerinin Elektromekanik Karakterizasyonu

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of lithium-ion (Li-ion) batteries. However, a number of setbacks prevent their integration into commercial devices. The main limiting factor is due to nanoscale phenomena occurring at the electrode/electrolyte interfaces, ultimately leading to degradation of battery operation. These key problems are highly challenging to observe and characterize as these batteries contain multiple buried interfaces. One approach for direct observation of interfacial phenomena in thin film batteries is through the fabrication of electrochemically active nanobatteries by a focused ion beam (FIB). As such, a reliable technique to fabricate nanobatteries was developed and demonstrated in recent work. Herein, a detailed protocol with a step-by-step process is presented to enable the reproduction of this nanobattery fabrication process. In particular, this technique was applied to a thin film battery consisting of LiCoO2/LiPON/a-Si, and has further been previously demonstrated by in situ cycling within a transmission electron microscope.

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

A protocol for the fabrication of electrochemically active LiPON-based solid-state lithium-ion nanobatteries using a focused ion beam is presented.

LiPON tabanlı katı hal lityum-iyon Nanobatteries in Situ test etmek için odaklı iyon kiriş imalatı

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they can delay or even prevent debonding failure. However, a major concern faced by designers is the premature failure of the anchors due to stress concentration. Poor installation quality and preparation of the clearance holes can result in stress concentration that provokes this premature failure. This paper deals with an installation method that aims to reduce the impact of the stress concentration and to provide a proper quality control of the preparation of the drill hole. The method involves three parts: the drilling and cleaning of the holes, the smoothing of the hole edges with a customized drill bit, and the installation of the anchor itself, including the impregnation of the anchor dowel and its insertion. Anchor fans (the free length of the spikes) are then bonded to the external FRP reinforcement. For the end anchorage, and in the case of reinforcements with multiple plies, it is recommended that the anchor fan be inserted between two plies to assist the stress-transfer mechanism. 
The proposed procedure is complemented with a design approach for spike anchors, based on an extensive database. It is proposed that the design follow a number of steps, namely: selection of the anchor diameter and subsequent tensile strength of the connector (that is to say, the anchor before fanning out the free end), evaluation of the reduction in the tensile strength due to bending, provision of enough embedment to prevent slippage failure, and consideration of the number and spacing of anchors for a given reinforcement. In this sense, it should be noted that further research is needed in order to obtain a general expression for the contribution of spike anchors to overall bond strength of FRP reinforcements.

This manuscript presents a method for controlling the quality of installation for spike anchors designed to delay delamination of externally bonded fiber reinforced polymers. The protocol includes the preparation of the drill hole and the insertion process. The most influential parameters on the efficiency of the anchors are discussed.

Kalite kontrol için Fiber geliştirmek için yükleme yöntemi takviyeli polimer Spike çapa

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Three-Dimensional Ultrasonic Needle Tip Tracking with a Fiber-Optic Ultrasound Receiver

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. When visualization is lost, the medical device can cause trauma to critical tissue structures. Here, a method to track the needle tip during ultrasound image-guided procedures is presented. This method involves the use of a fiber-optic ultrasound receiver that is affixed within the cannula of a medical needle to communicate ultrasonically with the external ultrasound probe. This custom probe comprises a central transducer element array and side element arrays. In addition to conventional two-dimensional (2D) B-mode ultrasound imaging provided by the central array, three-dimensional (3D) needle tip tracking is provided by the side arrays. For B-mode ultrasound imaging, a standard transmit-receive sequence with electronic beamforming is performed. For ultrasonic tracking, Golay-coded ultrasound transmissions from the 4 side arrays are received by the hydrophone sensor, and subsequently the received signals are decoded to identify the needle tip&#39;s spatial location with respect to the ultrasound imaging probe. As a preliminary validation of this method, insertions of the needle/hydrophone pair were performed in clinically realistic contexts. This novel ultrasound imaging/tracking method is compatible with current clinical workflow, and it provides reliable device tracking during in-plane and out-of-plane needle insertions.

Accurate and efficient visualization of invasive medical devices is extremely important in many ultrasound-guided minimally invasive procedures. Here, a method for localizing the spatial position of a needle tip relative to the ultrasound imaging probe is presented.

Üç boyutlu ultrasonik iğne ucu ile bir Fiber optik ultrason alıcı izleme

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. ...

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory setups is presented. The experiments are easily repeatable compared to operational scale experiments (pool diameter &#8805;2 m), while still featuring quite realistic in situ burning conditions of crude oil on water. Experimental conditions include a flowing water sub-layer that cools the oil slick and an external heat flux (up to 50 kW/m2) that simulates the higher heat feedback to the fuel surface in operational scale crude oil pool fires. These conditions enable a controlled laboratory study of the burning efficiency of crude oil pool fires that are equivalent to operational scale experiments. The method also provides quantitative data on the requirements for igniting crude oils in terms of the critical heat flux, ignition delay time as a function of the incident heat flux, the surface temperature upon ignition, and the thermal inertia. This type of data can be used to determine the required strength and duration of an ignition source to ignite a certain type of fresh or weathered crude oil. The main limitation of the method is that the cooling effect of the flowing water sub-layer on the burning crude oil as a function of the external heat flux has not been fully quantified. Experimental results clearly showed that the flowing water sub-layer does improve how representative this setup is of in situ burning conditions, but to what extent this representation is accurate is currently uncertain. The method nevertheless features the most realistic in situ burning laboratory conditions currently available for simultaneously studying the flammability and burning efficiency of crude oil on water.

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Here, we present a protocol to simultaneously study the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil under conditions that simulate in situ burning operations on the sea.

Situ yanan laboratuar çalışmaları için deneysel işlemin: yanma ve yanma verimliliği ham petrol

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with solid-cladding devices, capillary oscillations are not restricted, allowing the fiber walls to move and vibrate. The fiber is constructed by a high direct current (DC) voltage of several thousand volts (kV) between two water reservoirs that creates a floating water thread, known as a water bridge. Through the choice of micropipettes, it is possible to control the maximal diameter and length of the fiber. Optical fiber couplers, at both sides of the bridge, activate it as an optical waveguide, allowing researchers to monitor the water fiber capillary body waves through transmission modulation and, therefore, deducing changes in surface tension.
Co-confining two important wave types, capillary and electromagnetic, opens a new path of research in the interactions between light and liquid-wall devices. Water-walled microdevices are a million times softer than their solid counterparts, accordingly improving the response to minute forces.

This protocol describes the design and manufacture of a water bridge and its activation as a water fiber. The experiment demonstrates that capillary resonances of the water fiber modulate its optical transmission.

Tasarım ve üretim bir optik fiber su

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...