Dezvoltarea unei noi clase de instrumente de masura a energiei si puterii laser

conducator proiect

Apel Laser

Partener

Institutul Național de Cerctare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM)

EMLAS: PN-IV-P7-7.1-PTE-2024-0459

Implementarea echipamentelor laser in industria de transporturi si in cea medicala inregistreaza o crestere constanta. Un aspect cheie al utilizarii tehnologiei laser este calibrarea si asigurarea functionarii la parametrii optimi ai dispozitivului. Singura metoda convenabila pentru a determina starea aparatului este analiza proprietatilor radiatiei emise. Astfel, proiectul propune un concept inovativ de detector al energiei si puterii laserilor.
La baza proiectului vor sta cercetari in detaliu ale materialelor piroelectrice si ale principiilor de masuratori calorimetrice. Astfel de straturi si elemente vor fi depuse si pregatite de catre partenerii de la INCDFM. Echipa coordonatoare de la Apel Laser va asigura elementele de integrare mecanica, electronica si de transfer informatic ale dispozitivului pentru atingerea necesitatilor comerciale.
Aceasta colaborare are ca obiectiv inovarea unor aspecte cheie ale senzorilor de radiatie laser, precum: utilizarea acoperirilor metalice pentru imbunatatirea semnalului indus, utilizarea diferitelor tipuri de combinatii de metamateriale polimerice, dielectrice si compozite pentru a asigura un domeniu larg de absorbtie. De asemenea, se doreste implementarea unei geometrii de tip ‘capcana de lumina’ pentru a obtine absorbtii multiple si a creste variatia termica, imbunatatind limita de detectie a dispozitivului. La finalul testarilor preliminare ale dispozitivului, se vor optimiza atat procesele necesare implementarii.

Data de începere a proiectului: 02/09/2024
Data de încheiere a proiectului: 01/09/2026
 
Durata proiectului: 24 de luni
 

Etapele de Implementare

  • Etapa 1 / 2025 Proiectare componente mecanice si electronice. Preparare de materiale piroelectrice. Realizarea detectorilor laser si caracterizarea materialelor – partial.

  • Etapa 2 / 2026 Realizarea detectorilor laser si caracterizarea materialelor – final. Optimizarea si validarea detectorului laser.

Rezultatele Etapei 1 (2025)

În prima etapă a proiectului au fost atinse următoarele obiective și rezultate:

Proiectare dispozitiv: A fost realizat designul mecanic și electronic al aparatului EMLAS, incluzând carcasa, modulul de afișare „touch screen” și blocul electronic bazat pe Arduino și amplificatoare operaționale, alimentat de baterie Li-Ion.

Dezvoltare materiale: Au fost preparate materiale ceramice piroelectrice masive de tip PBiZNFT (titanat de plumb-zirconiu dopat) și BST (titanat de bariu-stronțiu), caracterizate prin difracție de raze X și imagini SEM. PBiZNFT a demonstrat un răspuns piroelectric superior, fiind selectat pentru detectori.

Traductori: S-au realizat și testat traductori ceramici încapsulați, optimizați prin acoperiri cu Ag și Carbon pentru creșterea absorbției și a semnalului piroelectric.

Filme subțiri: Au fost dezvoltate filme subțiri de platină prin RF-sputtering pe substraturi de alumină și siliciu, confirmând funcționalitatea acestora ca elemente sensibile de temperatură pentru detectori de putere.

Diseminare: Rezultatele științifice au fost prezentate la conferințele internaționale „EMRS Spring Meeting 2025” și „Advances in 3OM and Photonics Technologies”.

EMLAS
EMLAS2

OBIECTIV

Nivelul maturității tehnologice la startul proiectului: TRL 4 – Validarea componentelor și/sau a ansamblului în condiții de laborator

REZULTAT

Nivelul maturității tehnologice la finalul proiectului: TRL 6 – Demonstrarea functionalității modelului în condiții relevante de funcționare (mediul industrial)