空氣中離焦量對激光誘導(dǎo)Cu等離子體光譜的影響.pdf

1、隨著脈沖激光技術(shù)的高速發(fā)展，激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體在各個領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。脈沖激光對材料的作用和等離子體的演變涉及到一系列復(fù)雜的過程，其所產(chǎn)生的等離子體又極大地依賴于激光和各種材料的特性參數(shù)，比如激光波長、脈寬、能量、靶材料以及環(huán)境氣體的壓強，另外還與所處環(huán)境及其他因素密切相關(guān)，在這方面許多研究者已經(jīng)做了大量有意義的工作，但是對于不同參數(shù)下的輻射機制的研究工作還有待進(jìn)一步地探討。
　　 本研究通過改變離焦量的大小，采用激

2、光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）方法，將聚焦的強激光束輻照到靶材表面誘導(dǎo)產(chǎn)生激光等離子體，運用光譜學(xué)方法，對所產(chǎn)生的等離子體的發(fā)射譜進(jìn)行特性分析。在改變離焦量的情況下，觀測了Nd:YAG 脈沖激光在空氣中燒蝕金屬Cu 靶產(chǎn)生的等離子體發(fā)射光譜，研究了離焦量的變化對激光誘導(dǎo)等離子體譜線結(jié)構(gòu)、譜線強度、等離子體光譜空間演化規(guī)律。由N Ⅱ500.52 nm 譜線的相對強度和半高全寬隨激光功率密度的演化規(guī)律，討論了空氣中離焦量對激光誘導(dǎo)等離子體光譜的

3、影響。分析了離焦量分別為1mm、0mm和-2mm 時，沿靶面法線方向不同空間距離處電子溫度的演化規(guī)律；并對等離子體光譜的特性和產(chǎn)生機制進(jìn)行了討論和總結(jié)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，譜線結(jié)構(gòu)、譜線強度和等離子體的電子溫度都與離焦量的變化密切相關(guān)，光譜的相對強度和光譜結(jié)構(gòu)強烈地依賴于透鏡與靶面間的距離的現(xiàn)象可以從激光功率密度的角度予以解釋，離焦量為-2mm 時Cu Ⅰ譜線相對強度出現(xiàn)峰值，電子溫度數(shù)值最大；離焦量為-0.5mm和-1.0mm 時譜線相對強度遽