金屬Al脈沖激光等離子體的時間分辨光譜研究.pdf

1、自激光器問世以來，激光與物質的相互作用就一直備受國內外專家學者的關注。激光在工業(yè)、軍事國防、醫(yī)學等方面得到廣泛的應用同時也存在著些問題，需要對激光與物質相互作用做更深入的了解，以便更好的應用激光。
　　通過對國內外激光等離子體研究現(xiàn)狀分析,總結現(xiàn)存的不足，本課題進行了以下工作：采集了金屬鋁激光等離子體自點燃到熄滅整個過程的時間分辨光譜，提出了測量等離子體演變初期電子溫度的方法并驗證了其正確性。
　　本文用Nd: YAG激光器

2、輸出波長為1064 nm，脈寬為10 ns的脈沖激光，在不同入射激光能量下燒蝕空氣中的鋁膜，得到在不同注入能量下的鋁等離子體的時間分辨光譜。初步分析了等離子體光譜隨時間的變化和入射激光能量對光譜線形的影響，發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移，等離子體光譜從連續(xù)譜漸變到線狀譜，且隨注入能量的增加，連續(xù)譜和光譜背底的強度均變強，持續(xù)的時間也變長。
　　由于等離子體初期的發(fā)射光譜有明顯的連續(xù)背底，而且這些背底是電子軔致輻射和復合輻射作用的結果，所以將背

3、底看作連續(xù)譜應用普朗克公式求得其電子溫度。為了驗證此方法的合理性，對同樣的光譜用斯塔克展寬的方法計算得到等離子體電子溫度，與黑體輻射計算結果對比，兩者計算結果比較吻合，證明了在等離子體演變初期，光譜的連續(xù)背底可以應用黑體輻射公式計算電子溫度。然后分析了這種方法的優(yōu)缺點，并將兩種測溫方法進行了對比。
　　等離子體譜線的線形及展寬有多種機制，且各種機制的作用效果不同，本文比較系統(tǒng)地介紹了各種展寬效應產(chǎn)生的原因及其展寬量的計算方法。在高