熔融过程中升温和降温对Al特征谱线的影响

摘要：

为了解决LIBS技术应用于冶金过程成分分析时,温度变化导致测量精度低,重复性差的问题,就温度变化对等离子体的影响进行研究.以Al元素为研究对象,对比分析不同温度下的光谱强度、等离子体电子温度和电子密度,总结了温度上升和下降时光谱强度和等离子体特征参数的变化规律.结果表明,Al元素特征谱线强度随温度上升呈增大趋势,在700℃时达到饱和,等离子体特征参数变化趋势与谱线强度基本一致,当样品温度加热至700℃时,等离子体电子温度上升至13122 K,电子密度增大至4.65×1016 cm-3;与温度上升相比,温度下降过程中,等离子体光谱强度,电子温度和电子密度的变化总体分为三个阶段.第一阶段,样品停止加热自然冷却,光谱强度、电子温度和电子密度随样品温度迅速下降;第二阶段,当样品温度下降至660℃左右时,光谱强度下降速度变缓,并趋于平稳,此时等离子体电子温度稳定在16000 K左右,电子密度为7.6×1016 cm-3;第三阶段,光谱强度及等离子体特征参数持续下降,直至样品温度下降至室温.由此可见,将LIBS技术应用于熔融金属成分检测时,可以通过控制样品温度,获取最佳的测量点,进而提高L IB S技术的检测准确性.

关键词：激光诱导击穿光谱;样品温度;电子温度;电子密度

所属期刊栏目：42

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项;吉林省科技厅;吉林省科技厅;吉林省发展改革委资助

在线出版日期：2022-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：598-602