激光诱导的钛酸钡等离子体的时间分辨光谱

利用光学多通道分析仪（ＯＭＡⅢ）研究脉冲激光沉积钛酸钡薄膜过程中的激光诱导等离子体的时间分辨发射光谱，利用各种粒子不同时刻发射的谱线强度描绘成该粒子的飞行时间谱，表征了等离子体中该粒子的空间浓度分布，根据飞行时间谱的特征，推算了粒子束脉冲（等离子体）的空间宽度及其与缓冲气体压力的关系，提出了在激光沉积多元氧化物薄膜过程中的合适的缓冲气体压力范围，解释了激光原位沉积高温超导薄膜中所需氧气分压达３０Ｐ     

激光诱导等离子体电信号探测

准分子激光烧蚀固体样品产生激光等离子体,用外加直流电场方法收集电子、离子.分析了电流信号的成因以及信号的时间演化特性.得到了电流信号强度与外加电压、缓冲气压和激光能量之间的关系.     

外加静电场下激光诱导等离子体电子、离子特性的实验研究

从局部热平衡等离子体的一价铝离子速度服从麦克斯韦-玻尔兹曼分布出发,导出了电流信号的时间演化函数,通过对实验曲线拟合,得到激光诱导铝等离子体中一价铝离子的平动温度.实验研究了电流信号强度与外加电压之间的关系.实验结果说明电流信号强度随外加电压的增加而增大但并非线性增长而且与缓冲气体的性质和靶样品的物理特性有关.     

激光大气等离子体光谱特性实验研究

报道了对波长为1．06μm的脉冲激光在气体样品中产生的等离子体进行光谱研究的结果。气体样品为一个标准大气压的纯氮、纯氧和空气,光谱探测范围为300～900nm。结果表明,各种气体样品的激光等离子体光谱均表现为连续谱和线状谱的叠加,文中分别给出了连续谱和线状谱的基本特征,讨论了这些特征与等离子体物理特性的关系,并分析了纯氮、纯氧与空气激光等离子体光谱之间的异同。给出了激光等离子体光谱的时间演化和空间分布的基本特征,并初步讨论了与这些特征相关的等离子体物理特性。这些结果有助于加深对激光等离子体特性和机理,特别是对等离子体产生后的弛豫过程和复合机制的了解。     

环境气体的压力和性质对LIBS信号影响的实验研究

系统地研究了(Ar，He，air，)三种环境下的缓冲气体压力以及激光能量对铅黄铜样品中LIBS谱的影响，并分析了不同环境气体中LIBS的时间分辨特性，寻找合适的实验条件以提高LIBS技术用于痕量分析的灵敏度和准确度。     

铅黄铜合金激光诱导击穿谱特性的实验研究

本文系统地研究了靶点位置、激光功率密度以及缓冲气体对铅黄铜样品中激光诱导击穿谱(LIBS)特性的影响;并分析了不同环境气体下LIBS信号的时间分辨特性,确定了将LIBS用于铅黄铜合金样品杂质元素定量分析时的最佳实验条件.     

环境气体的压力和性质对LIBS信号影响的实验研究

系统地研究了(Ar,He,air,)三种环境下的缓冲气体压力以及激光能量对铅黄铜样品中LIBS谱的影响,并分析了不同环境气体中LIBS的时间分辨特性,寻找合适的实验条件以提高LIBS技术用于痕量分析的灵敏度和准确度.     

激光诱导Al等离子体发射光谱特性的实验研究

本文从实验上研究了不同缓冲气体(He,Ar,N2和Air)中激光Al等离子体的时间分辨发射光谱,研究了原子发射谱线的强度和Stark展宽随延时、缓冲气体性质和压力变化的规律.结果表明原子谱线的强度在3μs左右达到最大值,随着延时的增加,谱线的Stark展宽减小,而缓冲气体压力的增大导致谱线的Stark展宽增大,在实验测定的四种缓冲气体中,Ar气体中谱线的Stark展宽最大.     

激光诱导等离子体中Al原子共振双线时-空演化的实验研究

通过测定激光诱导等离子体中Ａｌ人振双线３９６．１５ｎｍ和３９４．４０ｎｍ强度的时－空演化特性，对激光诱导等离子体中共振双线的演化规律及其机理进行了讨论，使用的气体是空气气压为１０１ｋＰａ。     

缓冲气体对激光等离子体光谱特性影响的实验研究

准分子激光(波长:308 nm,脉宽:10 ns)诱导Al等离子体.详细研究了缓冲气体对激光等离子体光谱特性的影响,测量了不同延时下激光诱导Al等离子体的电子温度和不同缓冲气压下光谱线的Stark展宽并由此计算了等离子体的电子密度,最后根据电子碰撞激发理论对实验结果进行了讨论.     

激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究

在350- 600nm 波长范围内测定了激光烧蚀Ni等离子体中Ni原子的空间分辨发射光谱.测定了385.83 nm发射光谱线的相对强度和STARK展宽及其随径向的变化特性。结果表明, 在沿激光束方向上, 当距离靶表面0-2.5mm范围内变化时,谱线的STARK展宽和谱线的强度都随距靶面距离的增大先增大,但增大到最大值后随距离的进一步增大而减小。谱线强度和STARK加宽的最大值都出现在离靶面约1.5mm处。     

激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究

在350～600 nm波长范围内测定了激光烧蚀Ni等离子体中Ni原子的空间分辨发射光谱.测定了385.83 nm发射光谱线的相对强度和STARK展宽及其随径向的变化特性.结果表明,在沿激光束方向上,当距离靶表面0～2.5 mm范围内变化时,谱线的STARK展宽和谱线的强度都随距靶面距离的增大先增大,但增大到最大值后随距离的进一步增大而减小.谱线强度和STARK加宽的最大值都出现在离靶面约1.5 mm处.     

Spatial distributions of electron density in microplasmas produced by laser ablation of solids

The spatial distribution of electron density in argon microplasmas produced by laser ablation of solids has been investigated by time-resolved emission spectroscopy. The electron density was derived from Stark broadening and shift of spectral lines. It was found that the radial gradient of the electron density is much smaller than the gradient of the atomic number density of atoms ablated by the laser into the plasma. The almost homogeneous plasma conditions in the centre of the microplasmas are essential for quantitative element analysis of solid samples by laser ablation. On the other hand, because of the homogeneous conditions microplasmas are excellent sources for measurements of reliable Stark broadening and shift parameters of atomic and ionic spectral lines of all elements which can be ablated by lasers from solid samples.     

Measurement of the Stark broadening parameters of some singly ionized argon lines

Half-widths of fifteen Stark broadened argon II lines have been measured in argon plasma behind the reflected shock wave produced in an electromagnetically driven “T” tube. The plasma electron density was determined by the laser interferometry at three different wavelengths, while the plasma temperature was measured from relative intensities of A II lines. Temperatures were in the range 8,500–16,500 °K; electron densities varied from 1.82 to 3.94 · 10¹⁷ cm^?3. The measured A II linewidths are compared with theoretical and other experimental results. It is shown that a) the broadening of A II lines is in good agreement with the theory, b) line broadening increases linearly with electron density, and c) the Stark broadened lines follow the dispersion profile to the distance of at least three halfwidths from the line center.     

Influence of spectral line broadening on the mode structure of He-Kr and He-Ar gas lasers

Using the semiclassical perturbation approach, Stark broadening parameters for Kr II 469.4 nm, Ar II 476.5 nm, and Ar II 480.6 nm spectral lines have been determined. The obtained results have been used for the investigation of the role of the Stark broadening mechanism on the mode properties of hollow cathode excited noble gas mixture lasers. It has been found that for the He-KrII 469.4 nm laser broadening by neutral atom collisions is large enough to explain the single-mode operation of this laser, as opposed to the He-ArII 476.5 nm laser where Stark broadening also has to be taken into account to explain this property. Published in Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 73, No. 3, pp. 405–407, May–June, 2006.     

YAG����Al�������������ʱ�շֱ����

采用光学多通道分析仪等设备对532nm YAG激光诱导产生的Al等离子体光谱进行了时空分辨测量,得到了等离子体时空分辨光谱。利用局部热平衡(LTE)模型和谱线的Stark展宽计算得到了等离子体电子温度和电子密度的时空演化曲线,获得了与文献[9～11]一致的结果。     

Measurement of the Stark Broadening of Atomic Emission Lines in Non–Optically Thin Plasmas by Laser‐Induced Breakdown Spectroscopy

We propose a new method for determining the Stark broadening of atomic emission lines using laser‐induced breakdown spectroscopy. The method allows the determination of the Stark broadening in non–optically thin plasmas, through the introduction of a correction for self‐absorption. Couples of lines of the same species are considered. If one of the Stark broadenings is known, the determination of the other does not require the measurement of the electron density of the plasma. Examples are given for the application of the proposed method to the measurement of the Stark broadening of several aluminum emission lines (Al I at 308.2 nm, Al I at 394.4 nm, and Al I at 396.2 nm).     

激光烧蚀脉冲放电激发的土壤等离子体电子数密度和温度的研究

以激光烧蚀快脉冲放电激发土壤为例,研究了激光烧蚀快脉冲放电等离子体技术产生的土壤等离子体的电子数密度和温度。根据实验测得的Si原子和离子谱线的强度和萨哈玻尔兹曼方程,计算了等离子体的电子温度,并从分析Si I 250.69nm谱线的斯塔克展宽中导出了等离子体的电子数密度。与使用同样激光能量激发的激光等离子体相比,激光烧蚀快脉冲放电激发等离子体的电子数密度和温度都明显增加,与观察到的光谱信号强度是一致的。     

激光诱导击穿光谱测量偏差的物理影响因素研究

为了消除LIBS实际测量光谱谱线与标准的LIBS光谱谱线间存在的差值,提高元素测量精准度,提出了针对激光诱导击穿光谱测量偏差的物理影响因素研究。实验在相同条件下,对烧蚀孔效应和光谱波长的关系进行了测试,研究了激光诱导击穿光谱高温Mg等离子体在1.00～3.00 μs范围采样延时下的斯塔克(Stark)展宽数据,从而得出烧蚀孔效应和斯塔克延时展宽等物理因素对采集光谱造成的具体影响。研究结果及方法完全可以应用于其他激光诱导击穿光谱实验系统的误差分析,这对于提高LIBS技术的物质元素测量精准度,研究LIBS技术的最佳采样延时时间,具有重要意义。