Измерение размеров углеродных и железных наночастиц методом лазерно-индуцированной инкадесценции

В работе рассмотрено применение метода лазерно-индуцированной инкандесценции для мгновенных измерений размеров наночастиц. Проведено моделирование процессов лазерного нагрева и последующего охлаждения углеродных и железных наночастиц, взвешенных в газовой среде. Детально проанализирован процесс поглощения лазерной энергии наночастицами в пределе Рэлея с учетом временного и пространственного распределения энергии в лазерном пучке, а также охлаждение наночастиц при столкновениях с молекулами окружающего газа в свободно-молекулярном режиме и в процессе их испарения. На основе развитой модели создано программное обеспечение для анализа и интерпретации полученных в эксперименте сигналов теплового излучения лазерно-нагретых наночастиц (лазерно-индуцированной инкандесценции) и определения их текущих размеров. При помощи развитого подхода получены данные о размерах углеродных наночастиц, формирующихся в процессах пиролиза $\mathrm{C}_2$$\mathrm{H}_2$, а также временные профили размеров железных наночастиц, которые образуются при лазерном фотолизе $\mathrm{Fe(CO)}_5$ и хорошо согласуются с данными просвечивающей электронной микроскопии.