發(fā)布時(shí)間：2018-04-28 00:59

  本文選題：LIBS + 激光能量　； 參考：《光譜學(xué)與光譜分析》2016年04期

【摘要】：激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)作為一項(xiàng)新興的水下原位探測(cè)技術(shù),備受海洋探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注。將這項(xiàng)技術(shù)推向?qū)嵱没年P(guān)鍵之一是改善LIBS的遠(yuǎn)程探測(cè)能力,因此需要采用超擊穿閾值的高能量探測(cè)激光。為觀察超擊穿閾值情況下的等離子體輻射和動(dòng)態(tài)擊穿特性,采用圖像與光譜相結(jié)合的方法,以KCl溶液為樣品進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)1~20mJ不同能量激發(fā)下的等離子體圖像分析,獲得了不同激發(fā)條件下總輻射的軸向跨度和最亮點(diǎn)位置信息。隨激光脈沖能量增大,等離子體長(zhǎng)度增加,從1mJ時(shí)的0.49mm增加到20mJ時(shí)的1.83mm,同時(shí)輻射最亮點(diǎn)位置向激光入射方向移動(dòng)了0.79mm。結(jié)合光譜探測(cè)分析,得出等離子體特征輻射的軸向空間分布也對(duì)激光能量有明顯的依賴性。雖然不同能量下譜線強(qiáng)度呈相似的軸向空間分布,但鉀原子輻射最強(qiáng)處的位置和相應(yīng)強(qiáng)度均隨能量變化,在5mJ激發(fā)下獲得最佳輻射強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,為滿足遠(yuǎn)程LIBS應(yīng)用需求,提高激光能量時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)原子輻射的影響。還對(duì)不同能量下的譜線的半高寬和信背比進(jìn)行了觀測(cè)分析。
[Abstract]:Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS), as a new in situ underwater detection technology, has attracted much attention in the field of ocean exploration. One of the keys to the practical application of this technique is to improve the remote detection capability of LIBS, so it is necessary to use high-energy detection laser with overbreakdown threshold. In order to observe the radiation and dynamic breakdown characteristics of plasma at overbreakdown threshold, a series of experiments were carried out using KCl solution as sample by combining image and spectrum. By analyzing the plasma images excited by 1~20mJ with different energy, the axial span and the location of the highlight of the total radiation under different excitation conditions are obtained. With the increase of laser pulse energy, the length of plasma increases from 0.49mm at 1mJ to 1.83 mm at 20mJ, and the position of the luminescent spot moves 0.79 mm. to the direction of incident laser. Combined with spectral analysis, it is concluded that the axial spatial distribution of plasma characteristic radiation is also obviously dependent on laser energy. Although the intensity of the spectral line exhibits a similar axial spatial distribution at different energies, the position and the corresponding intensity of the strongest radiation of the potassium atom vary with the energy, and the optimum radiation intensity is obtained under the excitation of 5mJ. The experimental results show that the influence of laser energy on atomic radiation should be considered in order to meet the requirements of remote LIBS applications. The half-width and the signal-back ratio of the spectral lines at different energies are also observed and analyzed.
【作者單位】： 中國(guó)海洋大學(xué)光學(xué)光電子實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41376107)資助
【分類號(hào)】：O53;TN24

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本文編號(hào)：1813099