脈沖激光誘導(dǎo)鋁等離子體的近紅外光譜特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 19:22
激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體是一種重要的電磁波輻射源,其輻射范圍包括極紫外、紫外、可見(jiàn)、紅外、太赫茲直至微波波段。激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-induced breakdown spectroscopy,簡(jiǎn)稱LIBS)就是依托這種光譜輻射源而發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù),這種技術(shù)可以分析固體、液體和氣體樣品的元素成分以及含量。LIBS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、食品安全、環(huán)境保護(hù)、材料分析、考古文物、太空探測(cè)等領(lǐng)域。隨著激光器及光譜探測(cè)儀技術(shù)的不斷發(fā)展,LIBS技術(shù)也得到了很大的進(jìn)步。但是傳統(tǒng)LIBS技術(shù)仍然有待于補(bǔ)充、優(yōu)化,因此,進(jìn)行紅外波段的光譜研究是十分必要的。本文以鋁材料為實(shí)驗(yàn)靶材,通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了單脈沖以及雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿紅外光譜實(shí)驗(yàn),主要包括以下內(nèi)容:(1)通過(guò)搭建單脈沖實(shí)驗(yàn)裝置,深入分析了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)(脈沖激光能量、氣體壓強(qiáng)、激光波長(zhǎng)、聚焦透鏡到靶材表面的距離)對(duì)等離子體紅外輻射特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單獨(dú)改變?nèi)我粚?shí)驗(yàn)參數(shù)都會(huì)對(duì)等離子體的紅外光譜產(chǎn)生影響,并且不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)理也不盡相同。我們還進(jìn)行了改變聚焦透鏡到靶材表面的距離的等離子體形態(tài)變化實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 激光誘導(dǎo)等離子體
1.2 激光誘導(dǎo)等離子體輻射特性
1.2.1 激光誘導(dǎo)等離子體輻射的時(shí)間分辨特性
1.2.2 激光誘導(dǎo)等離子體輻射的空間分辨特性
1.3 等離子體輻射研究進(jìn)展
1.3.1 極紫外輻射研究進(jìn)展
1.3.2 可見(jiàn)光輻射的研究進(jìn)展
1.3.3 紅外輻射的研究進(jìn)展
1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 激光誘導(dǎo)等離子體基礎(chǔ)理論
2.1 激光與物質(zhì)相互作用
2.1.1 激光等離子體的產(chǎn)生以及輻射機(jī)制
2.1.2 等離子體屏蔽效應(yīng)
2.2 光譜增強(qiáng)技術(shù)
2.3 雙脈沖光譜信號(hào)增強(qiáng)機(jī)制
2.4 本章小結(jié)
第3章 單脈沖納秒激光誘導(dǎo)鋁等離子體紅外光譜特性研究
3.1 單脈沖實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器
3.2.1 激光器
3.2.2 光譜儀
3.2.3 三維平移臺(tái)
3.3 脈沖激光誘導(dǎo)鋁等離子體的紅外光譜指認(rèn)
3.4 脈沖能量對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.5 環(huán)境氣體壓強(qiáng)對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.6 透鏡到靶材表面的距離對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.7 探測(cè)角度對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.8 激光波長(zhǎng)對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.9 本章小結(jié)
第4章 雙脈沖納秒激光誘導(dǎo)鋁等離子體紅外光譜特性研究
4.1 雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)
4.2 雙脈沖實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)
4.3 雙脈沖延時(shí)對(duì)鋁等離子體紅外光譜信號(hào)的影響
4.4 不同能量配置對(duì)雙脈沖鋁等離子體紅外輻射的影響
4.5 環(huán)境氣體壓強(qiáng)對(duì)雙脈沖鋁等離子體紅外光譜的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納秒激光誘導(dǎo)空氣等離子體的紅外輻射特性研究[J]. 王興生,苑莉薪,李馨,王銘,高勛,林景全. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(09)
[2]再加熱雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對(duì)黃連中Cu和Pb的定量分析[J]. 鄭培超,李曉娟,王金梅,鄭爽,趙懷冬. 物理學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]共線DP-LIBS低碳合金鋼中碳元素定量分析[J]. 李磊,牛鴻飛,林京君,車(chē)長(zhǎng)金,林曉梅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(09)
[4]單脈沖和再加熱正交雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜對(duì)比研究[J]. 余洋,趙南京,方麗,孟德碩,谷艷紅,王園園,賈堯,馬明俊,劉建國(guó),劉文清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(02)
[5]透鏡到樣品的距離對(duì)激光誘導(dǎo)等離子體的影響[J]. 王靜鴿,陳興龍,付洪波,倪志波,賀文干,董鳳忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]土壤中重金屬元素的雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究[J]. 杜闖,高勛,邵妍,宋曉偉,趙振明,郝作強(qiáng),林景全. 物理學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]透鏡到靶材的距離對(duì)脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的影響機(jī)理研究[J]. 劉月華,陳明,劉向東,崔清強(qiáng),趙明文. 物理學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]基于脈沖CO2激光錫等離子體光刻光源的極紫外輻射光譜特性研究[J]. 吳濤,王新兵,王少義,陸培祥. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(07)
[9]再加熱雙脈沖與單脈沖激光誘導(dǎo)Fe等離子體發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究[J]. 王琦,董鳳忠,梁云仙,陳興龍,王靜鴿,吳邊,倪志波. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]Xe液體微滴靶激光等離子體光源實(shí)驗(yàn)[J]. 尼啟良. 光學(xué)精密工程. 2006(06)
本文編號(hào):3637896
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 激光誘導(dǎo)等離子體
1.2 激光誘導(dǎo)等離子體輻射特性
1.2.1 激光誘導(dǎo)等離子體輻射的時(shí)間分辨特性
1.2.2 激光誘導(dǎo)等離子體輻射的空間分辨特性
1.3 等離子體輻射研究進(jìn)展
1.3.1 極紫外輻射研究進(jìn)展
1.3.2 可見(jiàn)光輻射的研究進(jìn)展
1.3.3 紅外輻射的研究進(jìn)展
1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 激光誘導(dǎo)等離子體基礎(chǔ)理論
2.1 激光與物質(zhì)相互作用
2.1.1 激光等離子體的產(chǎn)生以及輻射機(jī)制
2.1.2 等離子體屏蔽效應(yīng)
2.2 光譜增強(qiáng)技術(shù)
2.3 雙脈沖光譜信號(hào)增強(qiáng)機(jī)制
2.4 本章小結(jié)
第3章 單脈沖納秒激光誘導(dǎo)鋁等離子體紅外光譜特性研究
3.1 單脈沖實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器
3.2.1 激光器
3.2.2 光譜儀
3.2.3 三維平移臺(tái)
3.3 脈沖激光誘導(dǎo)鋁等離子體的紅外光譜指認(rèn)
3.4 脈沖能量對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.5 環(huán)境氣體壓強(qiáng)對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.6 透鏡到靶材表面的距離對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.7 探測(cè)角度對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.8 激光波長(zhǎng)對(duì)鋁等離子體紅外輻射的影響
3.9 本章小結(jié)
第4章 雙脈沖納秒激光誘導(dǎo)鋁等離子體紅外光譜特性研究
4.1 雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)
4.2 雙脈沖實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)
4.3 雙脈沖延時(shí)對(duì)鋁等離子體紅外光譜信號(hào)的影響
4.4 不同能量配置對(duì)雙脈沖鋁等離子體紅外輻射的影響
4.5 環(huán)境氣體壓強(qiáng)對(duì)雙脈沖鋁等離子體紅外光譜的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納秒激光誘導(dǎo)空氣等離子體的紅外輻射特性研究[J]. 王興生,苑莉薪,李馨,王銘,高勛,林景全. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(09)
[2]再加熱雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對(duì)黃連中Cu和Pb的定量分析[J]. 鄭培超,李曉娟,王金梅,鄭爽,趙懷冬. 物理學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]共線DP-LIBS低碳合金鋼中碳元素定量分析[J]. 李磊,牛鴻飛,林京君,車(chē)長(zhǎng)金,林曉梅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(09)
[4]單脈沖和再加熱正交雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜對(duì)比研究[J]. 余洋,趙南京,方麗,孟德碩,谷艷紅,王園園,賈堯,馬明俊,劉建國(guó),劉文清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(02)
[5]透鏡到樣品的距離對(duì)激光誘導(dǎo)等離子體的影響[J]. 王靜鴿,陳興龍,付洪波,倪志波,賀文干,董鳳忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]土壤中重金屬元素的雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究[J]. 杜闖,高勛,邵妍,宋曉偉,趙振明,郝作強(qiáng),林景全. 物理學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]透鏡到靶材的距離對(duì)脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的影響機(jī)理研究[J]. 劉月華,陳明,劉向東,崔清強(qiáng),趙明文. 物理學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]基于脈沖CO2激光錫等離子體光刻光源的極紫外輻射光譜特性研究[J]. 吳濤,王新兵,王少義,陸培祥. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(07)
[9]再加熱雙脈沖與單脈沖激光誘導(dǎo)Fe等離子體發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究[J]. 王琦,董鳳忠,梁云仙,陳興龍,王靜鴿,吳邊,倪志波. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]Xe液體微滴靶激光等離子體光源實(shí)驗(yàn)[J]. 尼啟良. 光學(xué)精密工程. 2006(06)
本文編號(hào):3637896
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