激光诱导炉渣等离子体信号的稳定性研究

发布时间：2021-11-18 04:36

　　激光诱导等离子体受激光能量大小、激光频率、样品特性、采集延时等实验参数的影响,这些因素变动直接影响物质成分定量分析的准确性。本文搭建激光诱导击穿光谱实验平台,以炉渣为研究背景,以炉渣中原子谱线CaI:428.28 nm、离子谱线CaII:393.37 nm和Si原子谱线SiI:252.91 nm为研究对象,观察信号强度随采集延时、激光能量的波动和激光聚焦位置的变化规律。通过实验测得最佳延时时间为1us时信号强度最好,激光能量的波动对信号的影响并无明显影响,激光聚焦位置在样品表面以下2-3 mm处为最佳实验条件。 

【文章来源】：应用激光. 2020,40(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

LIBS实验平台

图2为搭建实现系统检测炉渣波长200 nm～800 nm的光谱图,首先对光谱图的进行预处理,选取其中光谱强度较强,光谱线比较清晰明朗的作为观察对象,并找到一种非金属元素作为对比,其中Ca元素的谱线最为丰富,Si元素是最明显的非金属元素,因此在光谱图选择CaI:428.28 nm、CaII:393.37 nm和SiI:252.91 nm等谱线作为研究对象。表1来源于美国国家标准化技术研究院(NIST)的光谱数据库,选取用于作为研究对象的元素的光谱参数,Ek和gk分别为k能级的激发能量和简并度,Aki为k能级和i能级之间的跃迁几率。

如图3、图4所示,分别给出了CaI:428.28 nm和SiI:252.91谱线信号强度随着延时时间的变化。可以明显发现,不同元素的信号强度随采集延时时间的变化规律基本相同,谱线强度先迅速增强然后减弱,在采集延时大约为1.0 μs处达到最大值,然后随着延时的增大信号强度迅速变小,最后信号趋于稳定甚至慢慢消失。因此信号强度为1.0 μs光谱信号强最好,为实验时最佳实验条件。图4 Si元素延时时间随信号强度的变化

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3502219