激光诱导击穿光谱增强条件下的等离子体参数演化

发布时间：2020-07-11 00:01

【摘要】：激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技术具有远距离测量,快速分析和无需样品准备等优点,已广泛应用于固体,气体和液体样品的研究中。本文利用Nd:YAG纳秒激光器,中阶梯光栅光谱仪等实验装置开展了一系列纳米粒子增强激光诱导击穿光谱(Nanoparticle Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy,NELIBS)实验,研究了增强条件下,纳米粒子对等离子体温度和电子密度,以及谱线频移和展宽的影响。分别开展了NELIBS和传统LIBS实验,发现纳米金粒子增强LIBS、纳米银团簇增强LIBS的等离子体温度和电子密度与传统LIBS趋势基本一致,表明NELIBS几乎不影响等离子体温度和电子密度。但是改变Ag沉积量使得初期电子密度有不同程度的提高。通过Griem半经验公式分别求得谱线SiII-634.7nm和SiI-390.6 nm的Stark频移,发现半经验计算频移几乎不变;而实验频移随着沉积量的变化而变化,表明沉积量对频移也存在一定影响。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN24;O53
【图文】：

传统激光诱导击穿光谱仪设置

兰州大学硕士论文 激光诱导击穿光谱增强条件下的等离子体参数演化靶进行对比实验，发现 ZnO纳米粒子样品的光谱信号增强明显。如下图所示，普通 ZnO的靶材（黑色）相比，纳米 ZnO（红色）的 Zn-I 谱线强度都增强了~9 倍。

图 1-3 Ti NELIBS 和 LIBS 等离子体参数的时间演化。（a）为等离子体温度，（b）为电子密度[24]。同时获取等离子体参数随时间演化是研究等离子体重要切入点，而了解纳米粒子对等离子体温度和电子密度的影响，有助于分析纳米粒子对光谱增强的作用

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本文编号：2749646