高温环境中基于声学信号的激光诱导击穿光谱校正方法 |
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作者姓名: | 柴树 彭海蒙 武文栋 |
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作者单位: | 上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所,上海 200240;上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所,上海 200240;上海交通大学机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心,上海 200240 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51906149);;上海市自然科学基金项目(20ZR1428500);;上海市科技创新行动计划社会发展科技攻关项目(21DZ1205300); |
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摘 要: | 激光诱导击穿光谱(LIBS)信号的不确定性限制了其定量测量的能力。基于等离子体声学信号的光谱校正方法能够有效降低LIBS信号的不确定性,但仍缺乏在高温环境中的研究。在甲烷/空气预混火焰产生的高温气中,测量了不同激光入射能量下等离子体的吸收能量,并同步采集了等离子体的光谱信号和声学信号,对声学波形的正峰进行了修正,利用修正后正峰的脉冲积分强度(PII)对光谱进行了校正,有效降低了LIBS信号强度的不确定性。研究发现,在激光入射能量为80~280 mJ时,等离子体的吸收能量和激光入射能量间具有显著的线性关系,1 150和1 350 K下,线性决定系数(R2)分别为0.997 9和0.998 9,随着激光能量从80 mJ升高至280 mJ, 1 150和1 350 K下等离子体吸收能量的RSD(relative standard deviation)分别从33.17%和34.20%降至6.68%和6.79%。同时,在同一激光入射能量下,由于温度的升高导致了气体密度的下降,1 350 K下等离子体的吸收能量低于1 150 K的吸收能量。等离子体的光谱信号和声学信号源于等离...
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关 键 词: | 激光诱导击穿光谱 高温环境 声学 光谱校正 |
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