金屬Al脈沖激光等離子體的時(shí)間分辨光譜研究.pdf

1、自激光器問(wèn)世以來(lái)，激光與物質(zhì)的相互作用就一直備受?chē)?guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者的關(guān)注。激光在工業(yè)、軍事國(guó)防、醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用同時(shí)也存在著些問(wèn)題，需要對(duì)激光與物質(zhì)相互作用做更深入的了解，以便更好的應(yīng)用激光。
　　通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外激光等離子體研究現(xiàn)狀分析,總結(jié)現(xiàn)存的不足，本課題進(jìn)行了以下工作：采集了金屬鋁激光等離子體自點(diǎn)燃到熄滅整個(gè)過(guò)程的時(shí)間分辨光譜，提出了測(cè)量等離子體演變初期電子溫度的方法并驗(yàn)證了其正確性。
　　本文用Nd: YAG激光器

2、輸出波長(zhǎng)為1064 nm，脈寬為10 ns的脈沖激光，在不同入射激光能量下燒蝕空氣中的鋁膜，得到在不同注入能量下的鋁等離子體的時(shí)間分辨光譜。初步分析了等離子體光譜隨時(shí)間的變化和入射激光能量對(duì)光譜線(xiàn)形的影響，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，等離子體光譜從連續(xù)譜漸變到線(xiàn)狀譜，且隨注入能量的增加，連續(xù)譜和光譜背底的強(qiáng)度均變強(qiáng)，持續(xù)的時(shí)間也變長(zhǎng)。
　　由于等離子體初期的發(fā)射光譜有明顯的連續(xù)背底，而且這些背底是電子軔致輻射和復(fù)合輻射作用的結(jié)果，所以將背

3、底看作連續(xù)譜應(yīng)用普朗克公式求得其電子溫度。為了驗(yàn)證此方法的合理性，對(duì)同樣的光譜用斯塔克展寬的方法計(jì)算得到等離子體電子溫度，與黑體輻射計(jì)算結(jié)果對(duì)比，兩者計(jì)算結(jié)果比較吻合，證明了在等離子體演變初期，光譜的連續(xù)背底可以應(yīng)用黑體輻射公式計(jì)算電子溫度。然后分析了這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并將兩種測(cè)溫方法進(jìn)行了對(duì)比。
　　等離子體譜線(xiàn)的線(xiàn)形及展寬有多種機(jī)制，且各種機(jī)制的作用效果不同，本文比較系統(tǒng)地介紹了各種展寬效應(yīng)產(chǎn)生的原因及其展寬量的計(jì)算方法。在高