脉冲激光诱导铝等离子体的近红外光谱特性研究

发布时间：2022-02-21 19:22

　　激光诱导产生的等离子体是一种重要的电磁波辐射源,其辐射范围包括极紫外、紫外、可见、红外、太赫兹直至微波波段。激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,简称LIBS）就是依托这种光谱辐射源而发展起来的一种技术,这种技术可以分析固体、液体和气体样品的元素成分以及含量。LIBS技术已经广泛应用于工业生产、食品安全、环境保护、材料分析、考古文物、太空探测等领域。随着激光器及光谱探测仪技术的不断发展,LIBS技术也得到了很大的进步。但是传统LIBS技术仍然有待于补充、优化,因此,进行红外波段的光谱研究是十分必要的。本文以铝材料为实验靶材,通过搭建实验装置进行了单脉冲以及双脉冲激光诱导击穿红外光谱实验,主要包括以下内容:（1）通过搭建单脉冲实验装置,深入分析了不同实验参数（脉冲激光能量、气体压强、激光波长、聚焦透镜到靶材表面的距离）对等离子体红外辐射特性的影响。实验结果表明,单独改变任一实验参数都会对等离子体的红外光谱产生影响,并且不同的实验参数对实验结果的影响机理也不尽相同。我们还进行了改变聚焦透镜到靶材表面的距离的等离子体形态变化实验,对实验结... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 激光诱导等离子体
    1.2 激光诱导等离子体辐射特性
        1.2.1 激光诱导等离子体辐射的时间分辨特性
        1.2.2 激光诱导等离子体辐射的空间分辨特性
    1.3 等离子体辐射研究进展
        1.3.1 极紫外辐射研究进展
        1.3.2 可见光辐射的研究进展
        1.3.3 红外辐射的研究进展
    1.4 论文的主要内容
第2章 激光诱导等离子体基础理论
    2.1 激光与物质相互作用
        2.1.1 激光等离子体的产生以及辐射机制
        2.1.2 等离子体屏蔽效应
    2.2 光谱增强技术
    2.3 双脉冲光谱信号增强机制
    2.4 本章小结
第3章 单脉冲纳秒激光诱导铝等离子体红外光谱特性研究
    3.1 单脉冲实验装置与参数
    3.2 实验所用仪器
        3.2.1 激光器
        3.2.2 光谱仪
        3.2.3 三维平移台
    3.3 脉冲激光诱导铝等离子体的红外光谱指认
    3.4 脉冲能量对铝等离子体红外辐射的影响
    3.5 环境气体压强对铝等离子体红外辐射的影响
    3.6 透镜到靶材表面的距离对铝等离子体红外辐射的影响
    3.7 探测角度对铝等离子体红外辐射的影响
    3.8 激光波长对铝等离子体红外辐射的影响
    3.9 本章小结
第4章 双脉冲纳秒激光诱导铝等离子体红外光谱特性研究
    4.1 双脉冲激光诱导击穿光谱技术
    4.2 双脉冲实验装置及参数
    4.3 双脉冲延时对铝等离子体红外光谱信号的影响
    4.4 不同能量配置对双脉冲铝等离子体红外辐射的影响
    4.5 环境气体压强对双脉冲铝等离子体红外光谱的影响
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳秒激光诱导空气等离子体的红外辐射特性研究[J]. 王兴生,苑莉薪,李馨,王铭,高勋,林景全.  光谱学与光谱分析. 2019(09)
[2]再加热双脉冲激光诱导击穿光谱技术对黄连中Cu和Pb的定量分析[J]. 郑培超,李晓娟,王金梅,郑爽,赵怀冬.  物理学报. 2019(12)
[3]共线DP-LIBS低碳合金钢中碳元素定量分析[J]. 李磊,牛鸿飞,林京君,车长金,林晓梅.  光谱学与光谱分析. 2018(09)
[4]单脉冲和再加热正交双脉冲激光诱导击穿光谱对比研究[J]. 余洋,赵南京,方丽,孟德硕,谷艳红,王园园,贾尧,马明俊,刘建国,刘文清.  光谱学与光谱分析. 2017(02)
[5]透镜到样品的距离对激光诱导等离子体的影响[J]. 王静鸽,陈兴龙,付洪波,倪志波,贺文干,董凤忠.  光学学报. 2014(09)
[6]土壤中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱研究[J]. 杜闯,高勋,邵妍,宋晓伟,赵振明,郝作强,林景全.  物理学报. 2013(04)
[7]透镜到靶材的距离对脉冲激光诱导等离子体的影响机理研究[J]. 刘月华,陈明,刘向东,崔清强,赵明文.  物理学报. 2013(02)
[8]基于脉冲CO2激光锡等离子体光刻光源的极紫外辐射光谱特性研究[J]. 吴涛,王新兵,王少义,陆培祥.  光谱学与光谱分析. 2012(07)
[9]再加热双脉冲与单脉冲激光诱导Fe等离子体发射光谱实验对比研究[J]. 王琦,董凤忠,梁云仙,陈兴龙,王静鸽,吴边,倪志波.  光学学报. 2011(10)
[10]Xe液体微滴靶激光等离子体光源实验[J]. 尼启良.  光学精密工程. 2006(06)



本文编号：3637896