隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,激光技術(shù)的研究和應(yīng)用越來越廣泛。原子發(fā)射光譜法（Atomic Emission Spectroscopy,簡稱AES）是一種經(jīng)典的光譜分析技術(shù)。而激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser-induced Breakdown Spectroscopy,簡稱LIBS）作為AES的一種,在元素分析領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。高功率脈沖激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生瞬態(tài)等離子體,等離子體發(fā)射出原子、離子或者分子譜,通過分析這些特征譜,實(shí)現(xiàn)對(duì)待測樣品定性和定量的分析。LIBS技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn),例如:對(duì)樣品預(yù)處理要求低、對(duì)樣品損傷小、能夠?qū)崟r(shí)、原位分析以及能夠?qū)崿F(xiàn)多元素同時(shí)分析等。這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使該技術(shù)可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、太空探測、深海探測等眾多領(lǐng)域。當(dāng)前,如何提高光譜發(fā)射強(qiáng)度和探測靈敏以及降低檢測限成為研究者重點(diǎn)研究的方向。因此,出現(xiàn)大量提高光譜強(qiáng)度的方法,其中空間約束、預(yù)加熱和改變透鏡位置憑借操作簡單、增強(qiáng)效果明顯等優(yōu)勢被廣泛使用。本論文主要分為五個(gè)章節(jié)。第一章介紹了LIBS技術(shù)的理論基礎(chǔ)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、LIBS技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及提高LIBS光譜強(qiáng)度的方法。第二章討論了聚焦透鏡位置對(duì)LIBS光... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LIBS燒蝕過程圖;

圖 1.1 LIBS 燒蝕過程圖[2]。 為激光誘導(dǎo)等離子體燒蝕過程圖，將一束高能激光脈沖(如級(jí))聚焦到樣品表面(圖 1.1(a))。脈沖激光與樣品發(fā)生耦合激光能量由樣品的反射率和吸收率決定。激光聚焦點(diǎn)作用溫度瞬間升高至上萬度，導(dǎo)致樣品材料蒸發(fā)、膨脹(圖 1部分電子在高光子能量作用下被電離，形成自由電子，自脈沖持續(xù)時(shí)間足夠長的激光作用下加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)電子持續(xù)的能量足夠大時(shí)，會(huì)轟擊原子使其再電離并產(chǎn)生更多新的子又會(huì)經(jīng)歷“加速-儲(chǔ)能-轟擊原子”的過程，最后導(dǎo)致級(jí)并產(chǎn)生等離子體(圖 1.1(d))。由于激光脈沖的持續(xù)時(shí)間一般因此激光與物質(zhì)發(fā)生相互作用的時(shí)間很短，在相互作用結(jié)通過相互碰撞達(dá)到局部熱平衡狀態(tài)，熱平衡后的等離子體

時(shí)沖擊波被反射。雖然平行板約束能提高光譜發(fā)射強(qiáng)度，但反射的沖擊波只能對(duì)等離子體兩側(cè)進(jìn)行壓縮，導(dǎo)致對(duì)等離子體的壓縮程度較低，光譜增強(qiáng)效果較差。圖1.2(b)為改進(jìn)的圓柱型約束腔，該約束腔能夠反射整個(gè)等離子體周圍的沖擊波，提高壓縮效率，很大程度上提高光譜強(qiáng)度，然而由于壓縮的不均勻性，導(dǎo)致無法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]激光誘導(dǎo)擊穿光譜中的等離子體發(fā)射光譜增強(qiáng)方法研究[D]. 郭連波.華中科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]激光誘導(dǎo)等離子體的特性與應(yīng)用研究[D]. 劉紅弟.重慶郵電大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3309655