复杂颗粒激光诱导等离子体光谱特性及测量参数的优化研究
发布时间：2021-06-22 16:10
激光诱导击穿光谱（Laser induced breakdown spectroscopy,简称LIBS）作为一种新型的原子光谱分析技术,具有非接触、原位、快速、同时多元素检测等独特优势。然而,采用LIBS技术分析复杂颗粒物质时,目前仍缺乏实验工作针对谱线测量参数的优化和等离子产生与演化机理的认识进行系统探讨。本论文以具有复杂颗粒特征的商业食盐为模型样品,开展了纳秒激光诱导的复杂颗粒光谱特性及测量参数优化的研究。通过测量和分析食盐中Ca（800ppm）、Sr（34.1ppm）、Mg（6.4ppm）和Fe（1.7ppm）四种微量元素在250-465nm波段的发射谱线强度、相对标准偏差和信噪比随透镜到样品的距离、激光脉冲累加次数和光谱采集延迟时间的变化规律,建议了一套优化采集复杂颗粒中微量元素分析谱线的测量参数的方法。基于一组优化的测量参数,论证了LIBS技术分析食盐颗粒中以上四种微量元素的谱线稳定性分别好于10%、14%、13%和28%。选取Ca离子谱线（393.37nm）作为分析谱线,获得了一些可表征激光等离子体随光谱采集延迟时间和透镜到样品的距离这两个关键测量参数的变化规律。研究发现...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1等离子体光谱随时间演化
图 2.1.2 激光等离子体产生机理示意图导等离子体理论模型量的描述等离子体辐射特性，首要的便是需要对等离子体各个激发态粒子能级布局分布进行了解。然后通过速率级跃迁情况便可以对其进行分析，即给定一个电离态，可与相邻两个态进行求解。但是由于精确求解较为复杂，故电子密度大小对模型进行区分）进行求解：晕模型、碰模型。（Coronal Model）适用在等离子体电子密度很低的情况下，此时无自吸收衡状态时，等离子体中主要要满足以下假设：自由电子满
第二章 激光诱导击穿光谱技术的理论基础生碰撞，离子恰好俘获一个自由电子，此时离子电离态降低或者变被俘获的电子剩余能量以光子形式辐射出来，此过程被称为复合辐 = 12 2 为束缚能级能量， 为电子自由状态时的速度。在强激光能量离子体温度高，故电离程度也相对较高，此时的连续跃迁范围大，谱区也就较宽。图 2.3.4 展示各个辐射过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光波长对煤激光诱导击穿光谱特性影响的试验研究[J]. 钱燕,钟厦,何勇,Ronald Whiddon,王智化,岑可法. 光谱学与光谱分析. 2017(06)
[2]激光诱导击穿光谱直接测量颗粒流的粒径效应及其修正方法研究[J]. 白凯杰,姚顺春,陆继东,朱晓睿,徐嘉隆,赵静波,卢志民. 光学学报. 2016(12)
[3]影响激光诱导等离子体稳定性的因素研究[J]. 王琦,陈兴龙,王静鸽,付洪波,宋乐,吴跃进,董凤忠. 光学学报. 2014(06)
[4]空气环境下煤粉流LIBS多元素同时检测中激光能量研究[J]. 郑建平,陆继东,张博,陈世和,姚顺春,潘凤萍,董璇,张曦. 光谱学与光谱分析. 2014(01)
[5]药用胶囊中铬元素的LIBS快速检测[J]. 张大成,马新文,赵冬梅,张颖. 药物分析杂志. 2013(12)
[6]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)
[7]激光感生击穿光谱技术（LIBS）的原理及影响因素[J]. 袁冬青,周明,刘长隆,言峰,戴娟,任乃飞. 光谱学与光谱分析. 2008(09)
[8]Quantitative analysis of impurities in aluminum alloys by laser-induced breakdown spectroscopy without internal calibration[J]. 黎洪坤,刘明,陈志江,李润华. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(01)
博士论文
[1]激光诱导击穿光谱技术检测物质成分的理论应用分析和实验研究[D]. 朱德华.南京理工大学 2012
本文编号：3243143
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1等离子体光谱随时间演化
图 2.1.2 激光等离子体产生机理示意图导等离子体理论模型量的描述等离子体辐射特性，首要的便是需要对等离子体各个激发态粒子能级布局分布进行了解。然后通过速率级跃迁情况便可以对其进行分析，即给定一个电离态，可与相邻两个态进行求解。但是由于精确求解较为复杂，故电子密度大小对模型进行区分）进行求解：晕模型、碰模型。（Coronal Model）适用在等离子体电子密度很低的情况下，此时无自吸收衡状态时，等离子体中主要要满足以下假设：自由电子满
第二章 激光诱导击穿光谱技术的理论基础生碰撞，离子恰好俘获一个自由电子，此时离子电离态降低或者变被俘获的电子剩余能量以光子形式辐射出来，此过程被称为复合辐 = 12 2 为束缚能级能量， 为电子自由状态时的速度。在强激光能量离子体温度高，故电离程度也相对较高，此时的连续跃迁范围大，谱区也就较宽。图 2.3.4 展示各个辐射过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光波长对煤激光诱导击穿光谱特性影响的试验研究[J]. 钱燕,钟厦,何勇,Ronald Whiddon,王智化,岑可法. 光谱学与光谱分析. 2017(06)
[2]激光诱导击穿光谱直接测量颗粒流的粒径效应及其修正方法研究[J]. 白凯杰,姚顺春,陆继东,朱晓睿,徐嘉隆,赵静波,卢志民. 光学学报. 2016(12)
[3]影响激光诱导等离子体稳定性的因素研究[J]. 王琦,陈兴龙,王静鸽,付洪波,宋乐,吴跃进,董凤忠. 光学学报. 2014(06)
[4]空气环境下煤粉流LIBS多元素同时检测中激光能量研究[J]. 郑建平,陆继东,张博,陈世和,姚顺春,潘凤萍,董璇,张曦. 光谱学与光谱分析. 2014(01)
[5]药用胶囊中铬元素的LIBS快速检测[J]. 张大成,马新文,赵冬梅,张颖. 药物分析杂志. 2013(12)
[6]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)
[7]激光感生击穿光谱技术（LIBS）的原理及影响因素[J]. 袁冬青,周明,刘长隆,言峰,戴娟,任乃飞. 光谱学与光谱分析. 2008(09)
[8]Quantitative analysis of impurities in aluminum alloys by laser-induced breakdown spectroscopy without internal calibration[J]. 黎洪坤,刘明,陈志江,李润华. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(01)
博士论文
[1]激光诱导击穿光谱技术检测物质成分的理论应用分析和实验研究[D]. 朱德华.南京理工大学 2012
本文编号：3243143
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3243143.html
