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空气中离焦量对激光诱导Cu等离子体光谱的影响

作　者: 乔红贞
导　师: 袁萍
学　校: 西北师范大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: 激光诱导等离子体谱线强度离焦量电子温度
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着脉冲激光技术的高速发展,激光诱导产生的等离子体在各个领域已经得到了广泛的应用。脉冲激光对材料的作用和等离子体的演变涉及到一系列复杂的过程,其所产生的等离子体又极大地依赖于激光和各种材料的特性参数,比如激光波长、脉宽、能量、靶材料以及环境气体的压强,另外还与所处环境及其他因素密切相关,在这方面许多研究者已经做了大量有意义的工作,但是对于不同参数下的辐射机制的研究工作还有待进一步地探讨。本文的工作是通过改变离焦量的大小,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)方法,将聚焦的强激光束辐照到靶材表面诱导产生激光等离子体,运用光谱学方法,对所产生的等离子体的发射谱进行特性分析。在改变离焦量的情况下,观测了Nd: YAG脉冲激光在空气中烧蚀金属Cu靶产生的等离子体发射光谱,研究了离焦量的变化对激光诱导等离子体谱线结构、谱线强度、等离子体光谱空间演化规律。由NⅡ500.52 nm谱线的相对强度和半高全宽随激光功率密度的演化规律,讨论了空气中离焦量对激光诱导等离子体光谱的影响。分析了离焦量分别为1mm、0mm和-2mm时,沿靶面法线方向不同空间距离处电子温度的演化规律;并对等离子体光谱的特性和产生机制进行了讨论和总结。结果发现,谱线结构、谱线强度和等离子体的电子温度都与离焦量的变化密切相关,光谱的相对强度和光谱结构强烈地依赖于透镜与靶面间的距离的现象可以从激光功率密度的角度予以解释,离焦量为-2mm时CuⅠ谱线相对强度出现峰值,电子温度数值最大;离焦量为-0.5mm和-1.0mm时谱线相对强度遽然降低的现象可以由等离子体的屏蔽效应得到解释。

空气中离焦量对激光诱导Cu等离子体光谱的影响

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