研究目的
研究羟基磷灰石薄膜制备过程中脉冲激光沉积工艺的优化，并理解激光产生等离子体的动力学特性。
研究成果
该研究成功优化了羟基磷灰石薄膜的脉冲激光沉积工艺，揭示出等离子体结构分化为具有不同动力学特征的三个组分。分形模型为等离子体中激发态的分布提供了见解。在能量密度为2.5 J/cm^2的条件下确定了化学计量比薄膜的最佳沉积参数。
研究不足
该研究是在特定实验条件（低压、特定激光参数）下进行的，这可能限制了研究结果的普适性。未探究分形模型对其他材料或条件的适用性。
1：实验设计与方法选择
本研究采用Nd:YAG激光器的脉冲激光沉积(PLD)技术在羟基磷灰石靶材上产生等离子体。通过ICCD快速门控相机和高分辨率光谱仪进行光学发射光谱监测。
2：样本选择与数据来源
使用直径1厘米的圆盘状羟基磷灰石靶材。实验在10^-2托的背景压力下进行。
3：实验设备与材料清单
Nd:YAG激光器(10纳秒，10赫兹，532纳米)、ICCD快速门控相机、高分辨率光谱仪、用于原子力显微镜的Park NX10设备、用于扫描电子显微镜的SEM VegaTescan LMH II、用于能谱分析的Bruker设备。
4：实验流程与操作步骤
使用每脉冲80毫焦和40毫焦能量的激光脉冲照射靶材。通过ICCD成像和光学发射光谱监测等离子体动力学。采用原子力显微镜和扫描电子显微镜分析沉积薄膜。
5：数据分析方法
通过分析光学发射光谱识别等离子体中的物质成分。采用玻尔兹曼法测定激发温度。分析原子力显微镜和扫描电子显微镜图像以获取表面形貌和成分信息。
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获取完整内容-
ICCD fast gated camera
Monitoring the global dynamics of the laser produced plasma.
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high-resolution spectrometer
Optical emission spectroscopy to reveal the formation of a stoichiometric plasma.
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Nd:YAG laser
10 ns, 10 Hz, 532 nm
Generating plasma by irradiation of the hydroxyapatite target.
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Park NX10 equipment
Atomic Force Microscopy to investigate the properties and the quality of the deposited film.
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SEM VegaTescan LMH II
Scanning Electron Microscopy for the analysis of the surface of the thin layers.
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Bruker equipment
Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy for chemical determinations.
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