SHORT AND ULTRA-SHORT LASER-INDUCED SHOCK WAVE CRYSTALLIZATION OF NITRATES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MUSAB HASHIM_Thesis_final_version.pdf Restricted to Repository staff only until 21 February 2026. Download (8MB)

Arabic Abstract

ا التبلور الناجم عن الصدمة الليزرية هو طريقة مبتكرة تستخدم نبضات ليزرية قصيرة لتحفيز التكتل ودعم نمو البلورة. في هذا العمل، قمنا بتصميم وبناء نظام تبلور مُستحث بالليزر يستخدم نبضات ليزر الفمتو ثانية والنانوثانية عند 400 نانومتر و 532 نانومتر على التوالي، لتحريض التبلور في محاليل النترات. تم استخدام نهجين تجريبيين: الحث المباشر بالليزر عن طريق التفاعل الضوئي الكيميائي، والحث غير المباشر باستخدام موجات الصدمة الحرة والحث غير المباشر باستخدام موجات الصدمة الحرة الضوئية الكيميائية. تم تحليل البلورات الناتجة من حيث حجمها وتوزيع حجمها وشكلها باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) ومجهر الضوء المستقطب (PLM). تم التحقيق بدقة في العلاقة بين شكل وحجم البلورات وعوامل مثل طاقة الليزر ووقت التعرض ومستويات تشبع المحلول. بالإضافة إلى ذلك، أجرينا مراقبة في الوقت الفعلي لعملية التكتل من خلال مراقبة سرعة الصوت في أملاح النترات المذابة عند مستويات تشبع مختلفة، مما يوفر رؤية ديناميكية لعملية التبلور.

English Abstract

Laser-induced shockwave crystallization is an innovative method that uses short laser pulses to trigger clustering and sustain crystal growth. In this work, we designed and built a laser-induced crystallization system that utilizes both femtosecond and nanosecond laser pulses at 400 nm and 532 nm, respectively, to induce crystallization in nitrate solutions. Two experimental approaches were explored: direct laser induction via photochemical interaction and indirect induction using photochemically free shockwaves. The resulting crystals were analyzed for their size, size distribution, and shape using X-ray diffraction (XRD) and a polarized light microscope (PLM). The correlation between the shape and size of the crystals and factors such as laser energy, exposure time, and solution saturation levels was thoroughly investigated. Additionally, we conducted real-time monitoring of the clustering process by observing the speed of sound in dissolved nitrate salts at different saturation levels, providing a dynamic view of the crystallization process.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Physics
Department:	College of Engineering and Physics > Physics
Committee Advisor:	Al-Basheer, Watheq
Committee Members:	Aljalal, Abdulaziz and El-Zohry, Ahmed
Depositing User:	MUSAB AHMED (g202206340)
Date Deposited:	25 Feb 2025 10:59
Last Modified:	25 Feb 2025 10:59
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143296