Мониторинг температуры наночастиц кремния в жидкости методом комбинационного рассеяния света при наносекундном импульсном лазерном возбуждении

Аннотация: Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) изучен фотоиндуцированный импульсный нагрев суспензии наночастиц (НЧ) кремния при возбуждении непрерывным и импульсным наносекундным лазерным излучением. По соотношению интенсивностей стоксовой и антистоксовой компонент комбинационного рассеяния определены температуры НЧ и жидкости (спирта) в суспензии. Установлено, что кремниевые НЧ нагреваются сильнее окружающей жидкости, что обусловлено их более высоким коэффициентом поглощения на длине волны возбуждения. При нагреве наносекундными лазерными импульсами методом КРС регистрируется сильный кратковременный перегрев как НЧ, так и окружающей их жидкости, однако средняя по времени температура суспензии остается низкой. Полученные результаты показывают, что спектроскопия КРС является удобным бесконтактным методом одновременного мониторинга температуры как наночастиц, так и окружающей жидкой среды, что важно для биомедицинских применений наночастиц, в частности при фототермической терапии рака.

Ключевые слова: наночастицы кремния, комбинационное рассеяние, фотонагрев, измерение температуры, гипертермия.