Heat Transfer and Phase Transformation on Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation of Biocompatible Thin Layers
Notice bibliographique
Résumé
Introduction The Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation (MAPLE) process is used for high quality biocompatible polymers thin films deposition, such as PVP (polyvinylpyrrolidone) and DMSO (dimethyl sulfoxide). To maintain the high quality of the sample during the entire process, the laser targets temperature should be kept below 70 K, while controlled evaporation occurs under the action of high energy laser pulses. On a first approach, COMSOL Multiphysics® is used to describe and analyze the current cooling technology (fig 1a, b), in order to identify the present bottlenecks of the process. Use of COMSOL Multiphysics® Based on the analysis results and process characteristics a new path of energy dissipation is designed and modelled. The SolidWorks® model is exported through the LiveLinkTM for SolidWorks® add-on in COMSOL Multiphysics® where heat transfer and phase transformation analyses are performed (fig. 2). Each phase of the process was properly described and designed with the use of 3D/2D plot groups and line graph tools in COMSOL Multiphysics®. The step by step analysis was done using a time dependent study with a time span of 90 minutes on an increment of 2 minutes. In order to simulate accurate conditions, the COMSOL Multiphysics® material data base was used and customized with new materials. Results Biocompatible materials need to be cooled to lower temperatures in order to survive unharmed during laser evaporation, actually a laser sublimation process. The designed cryocooler (fig. 3, 4) with the support of analytic and modeling facilities of COMSOL Multiphysics®, answers very well to the Pulsed Tube Refrigeration (PTR) technology requirements, allowing better cooling and temperature stability throughout the MAPLE process than current liquid Nitrogen solution. Conclusion By the use of COMSOL Multiphysics®, a proper analysis of the sublimation phenomenon of biocompatible substances was performed, making possible designing adequate re-engineering solutions of deposition equipment. This has an effect on the availability of new ways to integrate biocompatible films in all sorts of medical, technological and dual applications. Reference 1. Chrisey D.B., Hubler G.K., Pulsed Laser Deposition of Thin Films (1994) 2. Sadoqi M., Kumar S., Yamada Y., J. Thermophys. Heat Transf. 16, 193 (2002) 3. Pique A., McGill R.A., Chrisey D.B., Leonhardt D., Mslna T.E., Spargo B.J., Callahan J.H., Vachet R.W., Chung R., Bucaro M.A., Thin Solid Films 355/356, 536 (1999) 4. Pate R., Lantz K.R., Stiff-Roberts A.D., Thin Solid Films 517,6798 (2009) 5. Wu P.K., Ringeisen B.R. et al Thin Solid Films 398–399, 607 (2001) Figures used in the abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».