高能量激光誘導等離子體輻射特性的研究.pdf

1、為了將激光誘導等離子體方法應用于痕量測量、薄膜沉積等技術領域，人們進行了大量的有意義的實驗研究。在激光痕量檢測方面，雖然取得了一定的進展，但目前尚存在諸如譜線強度弱、光譜信背比不高等問題。通過改變環(huán)境氣氛來提高譜線強度和質量的研究已有一些文獻報道，由于激光器種類和輸出特性的不同，以及受激發(fā)樣品性質的差別，使得環(huán)境氣體對等離子體的影響也不同。
　　本文采用高能量釹玻璃（～25J）激光器、自動掃描多功能組合光柵光譜儀、CCD數據采集處

2、理系統(tǒng)構成激光光譜分析系統(tǒng)。在高氣壓氬氣環(huán)境下，利用光譜學方法研究環(huán)境氣壓對激光誘導等離子體的影響，主要內容有：
　　1.金屬等離子體：研究了等離子體光譜的譜線強度、線寬、背景及信背比等在高氣壓Ar氣環(huán)境下的變化，找到提高譜線質量的優(yōu)化條件。利用Boltzmann斜率法和雙線法分別測量了Al和Cu等離子體的電子溫度及電子密度，繪制了其隨環(huán)境氣壓的變化曲線。在高氣壓下對Cu等離子體的電子溫度進行了空間分辨的測量，認為高氣壓影響等離子

3、體的主要機理為約束效應。
　　2.土壤等離子體：以土壤為主要研究對象，發(fā)現(xiàn)高氣壓環(huán)境對土壤等離子體的影響更加明顯，研究了等離子體的形狀、譜線質量、樣品熔穴的變化。利用雙線法測量了土壤等離子體的電子溫度為104K數量級，并隨著環(huán)境氣壓的增大而升高。作為實驗擴展，對瓷磚、水泥、大理石等非金屬樣品進行了光譜測量，驗證了高氣壓對增強非金屬等離子體的輻射強度具有廣泛性。
　　3.定量分析：以國家標準土壤系列為樣品，加入內標元素，利用內