Teorijsko-numerička metoda za određivanje parametara jonizacije i elektronske koncentracije u procesima interakcije impulsnog laserskog zračenja sa materijalima biološkog porekla
Theoretical-numerical method for determining parameters of ionizations and electron concentrations in processes of interaction of pulsed laser radiation with materials of biological origin
Докторанд
Delibašić Marković, HristinaМентор
Petrović, VioletaЧланови комисије
Savović, SvetislavMančev, Ivan
Kovačević, Milan S.
Tošić, Sanja
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Predmet ove doktorske disertacije je orijentisan ka istraživanju i modelovanju
procesa generacije slobodnih elektrona, uz poseban fokus na materijale biološkog
porekla kada su izloženi intenzivnom laserskom zračenju. Akcenat je stavljen na
detaljnu analizu parametara jonizacije, čime se postiže uvid u kompleksnu dinamiku
ovog fenomena. Primena analitičkih i numeričkih algoritama na odabrane vremenske
skale omogućila je istraživanje interakcije između laserskog zračenja i materijala, sa
ciljem predviđanja vremenske distribucije slobodnih elektrona. Da bi se postigla
visoka preciznost ovog modela, detaljno su analizirani doprinosi ključnih procesa,
uključujući fotojonizaciju, kaskadnu i termalnu jonizaciju, jonizaciju hromofora,
difuziju i rekombinaciju. Disertacija predstavlja zaključke o tome kako parametri
laserskog snopa, poput talasne dužine, trajanja pulsa i energije pulsa, kao i
karakteristike površine materijala, utiču na generaciju slobodnih elektrona i
modifikaciju p...ovršine. Rezultati su upoređeni sa nedavno objavljenim numeričkim i
eksperimentalnim podacima, sa kojima se izvrsno slažu, čime se potvrđuje validnost
rezultata dobijenih u okviru ove doktorske disertacije.
The subject of this doctoral dissertation is oriented toward the research and modeling of
the process of generating free electrons, with a particular focus on materials of biological origin
when exposed to intense laser radiation. Emphasis is placed on a detailed analysis of ionization
parameters, which provides insight into the complex dynamics of this phenomenon. Applying
analytical and numerical algorithms to selected time scales enabled the investigation of the
interaction between laser radiation and materials to predict the temporal distribution of free
electrons. In order to achieve high precision in this model, the contributions of critical
processes, including photoionization, cascade and thermal ionization, chromophore ionization,
diffusion, and recombination, are analyzed in detail. The dissertation presents conclusions on
how laser beam parameters, such as wavelength, pulse duration, pulse energy, and material
surface characteristics, affect the generation of free ...electrons and surface modification. The
results are compared with recently published numerical and experimental data, with which they
are in excellent agreement, thereby confirming the validity of the results obtained within this
doctoral dissertation.