發(fā)布時間：2017-10-21 02:27

  本文關鍵詞：激光誘導Mg等離子體電子溫度的實驗研究

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【摘要】：利用波長為1 064nm,最大能量為500mJ的Nd∶YAG脈沖激光器在室溫,一個標準大氣壓下對Mg合金沖擊,改變激光能量,得到相應的Mg等離子體特征譜線。分析譜線,發(fā)現(xiàn)譜線有不同的演化速率,同時得到了MgⅠ,MgⅡ離子譜線,證明此實驗條件下,激光能量足夠Mg合金靶材充分電離。選擇了相對強度較大的MgⅠ383.2nm,MgⅠ470.3nm,MgⅠ518.4nm三條激發(fā)譜線,利用這些發(fā)射譜線的相對強度計算了等離子體的電子溫度,激光能量為500mJ時,等離子體溫度為1.63×104 K。實驗結果表明:在本實驗條件下,Mg原子可以得到充分激發(fā);在200~500mJ激光能量范圍內,等離子體溫度隨著激光能量的降低而衰減,在350~500mJ激光能量范圍內的等離子體溫度隨激光能量的變化速度十分明顯,200~350mJ時等離子體溫度變化速度迅速減緩;激光能量為300mJ時,譜線相對強度明顯減弱,低于350和250mJ的譜線相對強度,不符合譜線相對強度會隨著激光能量提高而上升的變化趨勢,證明發(fā)生了等離子體屏蔽現(xiàn)象,高功率激光產(chǎn)生的等離子體隔斷了激光與材料之間的耦合。此時的等離子體溫度明顯升高,不符合變化趨勢,這是由于在發(fā)生等離子體屏蔽現(xiàn)象時,激光能量被等離子體吸收,導致等離子體溫度上升。
【作者單位】： 江蘇大學機械工程學院;淮海工學院理學院;連云港師范高等�？茖W校物理電子系;
【關鍵詞】： 激光等離子體 Mg原子光譜 發(fā)射光譜 電子溫度 變化規(guī)律
【基金】：國家自然科學基金項目(51405181,51405200) 江蘇省科技廳自然科學基金項目(BK20130407)資助
【分類號】：O657.3;O646.9
【正文快照】： 引言利用等離子體的發(fā)射光譜(也稱作激光誘導擊穿譜LIBS)對化學元素進行定量的分析是一項非常重要的應用[1-4]。在局部熱平衡條件有效的情況下,來自等離子體中特定原子核離子譜線的特性主要取決于以下三個因素:元素的濃度,等離子體中的電子密度和溫度[5]。在研究過程中人們往

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本文編號：1070769