研究目的
研究目标温度对飞秒激光烧蚀黄铜等离子体光谱的影响,以提高激光诱导击穿光谱(LIBS)的灵敏度和分辨率。
研究成果
提高目标温度可增强飞秒激光诱导等离子体的光谱强度,提升电子温度并降低电子密度,从而提高激光诱导击穿光谱(LIBS)的分辨率和灵敏度。该方法为提升LIBS性能提供了一种简单有效的方式。
研究不足
该研究在大气环境中进行,这可能会影响等离子体特性。靶材温度范围限定在25℃至200℃之间,未探究更高温度的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用飞秒激光系统在不同温度下烧蚀黄铜靶材,产生激光诱导等离子体(LIP)。通过测量时间分辨光谱发射来分析等离子体特性。
2:样品选择与数据来源:
使用加热至25℃至200℃范围内的黄铜靶材。
3:实验设备与材料清单:
再生放大钛宝石激光器(Libra, Coherent)、光谱仪(Spectra Pro 500i, PI Acton)、增强型电荷耦合器件(ICCD, PI-MAX4, Princeton Instruments)以及配备热电偶控温的加热台。
4:实验流程与操作步骤:
将激光聚焦于黄铜靶材,采集并分析发射的等离子体光信号。通过改变靶材温度,在不同延迟时间记录光谱发射。
5:数据分析方法:
分别采用玻尔兹曼方程和斯塔克展宽法计算电子温度与密度。
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获取完整内容-
Ti:sapphire laser
Libra
Coherent
Used to generate femtosecond laser pulses for ablating the brass target.
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Three-dimensional stage
PT3/Z8
Thorlabs
Used to move the heating table perpendicular to the laser.
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Spectrometer
Spectra Pro 500i
PI Acton
Used to disperse the emitted plasma light for spectral analysis.
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Intensified charge-coupled device
PI-MAX4
Princeton Instruments
Used to detect the optical signal from the plasma.
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