激光诱导击穿光谱技术定量分析氩气和氮气中的痕量氧含量

发布时间：2018-05-10 23:14

  本文选题：光谱学 + 激光诱导击穿光谱　； 参考：《中国激光》2017年10期

【摘要】：氩气和氮气被广泛用作增材制造中的保护气体,但局部高温及材料中的氧逸出等因素会导致熔融区附近的氧含量与保护气体中的氧含量存在差异,提出采用激光诱导击穿光谱技术检测熔融区附近的痕量氧含量。通过实验测量氧气/氩气和氧气/氮气的击穿光谱,结合氧原子谱线强度与连续背景强度的比值,获得了氩气和氮气中痕量氧含量的检测定标曲线,得到氩气和氮气中氧体积分数的检测限分别为31×10-6和41×10-6;通过分析等离子体的形成和衰退过程发现,氩气等离子体的电子温度比氮气等离子体的高,其衰减比氮气等离子体缓慢,因此在相同的实验条件下,氩气等离子体中的氧原子谱线强度和信噪比均比氮气等离子体的高,从而使得氩气中氧含量的检测限低于氮气中氧含量的检测限。
[Abstract]:Argon and nitrogen are widely used as protective gases in the manufacture of materials. However, some factors such as local high temperature and oxygen escape in the materials will lead to the difference of oxygen content near the melting zone and the oxygen content in the protective gas. A laser induced breakdown spectroscopy is proposed for the determination of trace oxygen near the melting zone. The breakdown spectra of oxygen / argon and oxygen / nitrogen were measured experimentally. The calibration curves of trace oxygen content in argon and nitrogen were obtained by combining the ratio of oxygen atom line intensity to continuous background strength. The detection limits of oxygen volume fraction in argon and nitrogen are 31 脳 10 ~ (-6) and 41 脳 10 ~ (-6) respectively. It is found that the electron temperature of argon plasma is higher than that of nitrogen plasma, and its decay is slower than that of nitrogen plasma. Therefore, under the same experimental conditions, the intensity and signal-to-noise ratio of oxygen in argon plasma are higher than those in nitrogen plasma, so that the detection limit of oxygen content in argon is lower than that in nitrogen.
【作者单位】： 中国科学院光电技术研究所;中国科学院大学;电子科技大学光电信息学院;
【分类号】：O433

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