基于DP-LIBS的鐵合金碳含量檢測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、鐵合金冶煉過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)含碳量的變化，調(diào)控冶煉過(guò)程，對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。LIBS技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，在鋼鐵冶煉中，它比較適合金屬元素，對(duì)于非金屬元素，它的技術(shù)效果并不好。由于DP-LIBS的燒蝕效率，譜線強(qiáng)度及元素檢出限有很大程度提高，使得DP-LIBS檢測(cè)鐵合金中弱信號(hào)的碳含量成為可能。
　　本文首先對(duì)DP-LIBS技術(shù)背景和研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述。然后在平衡條件和非平衡條件下分別分析光譜發(fā)射物理過(guò)程中

2、的不同方面，這里我們介紹了基于能級(jí)模式減小到一個(gè)集總的三級(jí)系統(tǒng)的計(jì)算原子種類配分函數(shù)的方法，這種方法簡(jiǎn)單、精確。通過(guò)例子說(shuō)明碰撞輻射模型，強(qiáng)調(diào)電子能量分布函數(shù)與激發(fā)態(tài)粒子布居與輻射的耦合;討論用于描述一維和二維空間LIBS等離子體羽膨脹的模型，這個(gè)模型包括流體動(dòng)力學(xué)方程。激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)由于它制樣簡(jiǎn)單，無(wú)需樣品準(zhǔn)備，能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下操作等特點(diǎn)成為一個(gè)很具吸引力的技術(shù)。我們關(guān)注在非標(biāo)準(zhǔn)壓力和不同環(huán)境氣體下LIBS的研究，改變大氣壓力觀

3、察LIBS的光譜特性，如果合理選擇壓力和氣體組成能提高分辨率、信號(hào)強(qiáng)度和總體的信噪比，同時(shí)，周圍環(huán)境氣體的組成與壓力對(duì)物質(zhì)燒蝕也會(huì)產(chǎn)生影響。最后，在DP-LIBS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上檢測(cè)鐵合金中碳信號(hào)，使用共線型雙脈沖結(jié)構(gòu)在惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們研究DP-LIBS的傳統(tǒng)方法，包括脈沖間隔大小和激光波長(zhǎng)組合對(duì)碳信號(hào)強(qiáng)度的影響;同時(shí)，討論物質(zhì)熱擴(kuò)散性與觀察到的等離子體溫度的關(guān)系。研究中發(fā)現(xiàn)，與單脈沖LIBS相比，使用雙脈沖激光檢測(cè)鐵合金中碳信號(hào)