激光诱导Mg等离子体电子温度的实验研究

发布时间：2017-10-21 02:27

  本文关键词：激光诱导Mg等离子体电子温度的实验研究

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【摘要】：利用波长为1 064nm,最大能量为500mJ的Nd∶YAG脉冲激光器在室温,一个标准大气压下对Mg合金冲击,改变激光能量,得到相应的Mg等离子体特征谱线。分析谱线,发现谱线有不同的演化速率,同时得到了MgⅠ,MgⅡ离子谱线,证明此实验条件下,激光能量足够Mg合金靶材充分电离。选择了相对强度较大的MgⅠ383.2nm,MgⅠ470.3nm,MgⅠ518.4nm三条激发谱线,利用这些发射谱线的相对强度计算了等离子体的电子温度,激光能量为500mJ时,等离子体温度为1.63×104 K。实验结果表明:在本实验条件下,Mg原子可以得到充分激发;在200~500mJ激光能量范围内,等离子体温度随着激光能量的降低而衰减,在350~500mJ激光能量范围内的等离子体温度随激光能量的变化速度十分明显,200~350mJ时等离子体温度变化速度迅速减缓;激光能量为300mJ时,谱线相对强度明显减弱,低于350和250mJ的谱线相对强度,不符合谱线相对强度会随着激光能量提高而上升的变化趋势,证明发生了等离子体屏蔽现象,高功率激光产生的等离子体隔断了激光与材料之间的耦合。此时的等离子体温度明显升高,不符合变化趋势,这是由于在发生等离子体屏蔽现象时,激光能量被等离子体吸收,导致等离子体温度上升。
【作者单位】： 江苏大学机械工程学院;淮海工学院理学院;连云港师范高等专科学校物理电子系;
【关键词】： 激光等离子体 Mg原子光谱 发射光谱 电子温度 变化规律
【基金】：国家自然科学基金项目(51405181,51405200) 江苏省科技厅自然科学基金项目(BK20130407)资助
【分类号】：O657.3;O646.9
【正文快照】： 引言利用等离子体的发射光谱(也称作激光诱导击穿谱LIBS)对化学元素进行定量的分析是一项非常重要的应用[1-4]。在局部热平衡条件有效的情况下,来自等离子体中特定原子核离子谱线的特性主要取决于以下三个因素:元素的浓度,等离子体中的电子密度和温度[5]。在研究过程中人们往

【参考文献】

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【共引文献】

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5 杨皓e

本文编号：1070769