发射光谱法对早期激光诱导铝合金等离子体诊断研究

摘要：

对激光诱导等离子体参数进行诊断有多种方法,其中采用发射光谱法对其诊断是一种重要的方法.文中采用Nd∶YAG固态激光器,输出波长1064 nm红外激光与铝合金样品相互作用,深入研究了铝合金等离子体产生早期(<1μs)谱线轮廓、谱线强度、线背比、谱线半峰宽及位移等随时间演变规律.研究表明,激光与物质相互作用早期,电子数密度非常大,电子与离子及原子之间的相互作用非常强烈,谱线的Stark展宽效应非常明显,导致多重谱线重叠在一起,随时间演变,电子数密度及电子温度的降低,多重谱线的半峰宽越来越窄且谱线轮廓对称性越来越好.MgⅠ285.212 6 nm谱线强度早期逐渐增强,大约100 ns左右谱线强度达到最大值,然后谱线强度呈逐渐减小的趋势,这是由于等离子体产生早期,电子及离子占主导地位,故早期原子谱线强度较弱,随时间演变,电子与离子之间的复合,原子数密度逐渐增加,故原子谱线逐渐增强,达到最大值之后,由于等离子体激发温度的降低,故谱线强度逐渐减弱.以NIST波长位置为参考,等离子体产生的早期谱线发生了红移,连续背景强度随时间演变呈幂函数形式急剧递减,与之相反,谱线的连续背景强度与谱线强度相比,连续背景衰减的速度更为迅速,故导致谱线信背比随时间演变呈增大趋势,本研究对等离子体早期这些现象从理论角度进行了深入探讨.

关键词：激光诱导等离子体、谱线轮廓、连续背景强度、谱线半峰宽、谱线位移

所属期刊栏目：37

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家重大仪器设备开发专项项目2011YQ030113

在线出版日期：2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2210-2215