激光誘導擊穿光譜技術(shù)定量分析氬氣和氮氣中的痕量氧含量
本文選題:光譜學 + 激光誘導擊穿光譜 ; 參考:《中國激光》2017年10期
【摘要】:氬氣和氮氣被廣泛用作增材制造中的保護氣體,但局部高溫及材料中的氧逸出等因素會導致熔融區(qū)附近的氧含量與保護氣體中的氧含量存在差異,提出采用激光誘導擊穿光譜技術(shù)檢測熔融區(qū)附近的痕量氧含量。通過實驗測量氧氣/氬氣和氧氣/氮氣的擊穿光譜,結(jié)合氧原子譜線強度與連續(xù)背景強度的比值,獲得了氬氣和氮氣中痕量氧含量的檢測定標曲線,得到氬氣和氮氣中氧體積分數(shù)的檢測限分別為31×10-6和41×10-6;通過分析等離子體的形成和衰退過程發(fā)現(xiàn),氬氣等離子體的電子溫度比氮氣等離子體的高,其衰減比氮氣等離子體緩慢,因此在相同的實驗條件下,氬氣等離子體中的氧原子譜線強度和信噪比均比氮氣等離子體的高,從而使得氬氣中氧含量的檢測限低于氮氣中氧含量的檢測限。
[Abstract]:Argon and nitrogen are widely used as protective gases in the manufacture of materials. However, some factors such as local high temperature and oxygen escape in the materials will lead to the difference of oxygen content near the melting zone and the oxygen content in the protective gas. A laser induced breakdown spectroscopy is proposed for the determination of trace oxygen near the melting zone. The breakdown spectra of oxygen / argon and oxygen / nitrogen were measured experimentally. The calibration curves of trace oxygen content in argon and nitrogen were obtained by combining the ratio of oxygen atom line intensity to continuous background strength. The detection limits of oxygen volume fraction in argon and nitrogen are 31 脳 10 ~ (-6) and 41 脳 10 ~ (-6) respectively. It is found that the electron temperature of argon plasma is higher than that of nitrogen plasma, and its decay is slower than that of nitrogen plasma. Therefore, under the same experimental conditions, the intensity and signal-to-noise ratio of oxygen in argon plasma are higher than those in nitrogen plasma, so that the detection limit of oxygen content in argon is lower than that in nitrogen.
【作者單位】: 中國科學院光電技術(shù)研究所;中國科學院大學;電子科技大學光電信息學院;
【分類號】:O433
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,本文編號:1871347
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