22209.空間約束下激光誘導(dǎo)cu等離子體特性研究

1、分類號：密級：可公開UDC：編號：空間約束下激光誘導(dǎo)Cu等離子體特性研究THELASERINDUCEDCUPLASMAACTERISTICSUNDERSPACECONSTRAINTS學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：光學(xué)（070207）研究方向：超快、超強激光脈沖與物質(zhì)的相互作用申請學(xué)位級別：碩士指導(dǎo)教師：高勛副教授研究生：劉潞論文起止時間：2014.10—2014.12I摘要本文首先對激光誘導(dǎo)擊穿光譜（

2、LIBS）進(jìn)行了介紹，分別通過LIBS的基本原理、研究進(jìn)展、應(yīng)用領(lǐng)域、優(yōu)點幾個方面進(jìn)行具體闡述。由于LIBS也存在著探測靈敏度低等缺點，因此接著對激光誘導(dǎo)擊穿光譜增強方法的原理和研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹和分析。由于空間約束裝置簡單，增強光譜效果明顯，因此多年來對空間約束研究很多，但是多集中在研究空間約束的裝置形狀上，忽略了空間約束在提高LIBS探測靈敏度的物理機制方面的探究。本文利用Al板作為空間約束裝置，通過改變激光能量密度和板間距最終得出約

3、束效果最好的條件是在激光能量密度為13.6Jcm2，板間距為10mm時，在此條件下光譜強度增強了3.9倍。接著固定板間距為8mm的情況下改變激光能量密度，分別通過光譜法，快速成像和陰影成像方法進(jìn)行研究。通過光譜強度，電子溫度，電子密度和信背比的對比分析，得出當(dāng)激光能量密度為13.6Jcm2時光譜強度增強最明顯，約束效果最好。通過結(jié)合相同延時下等離子體的快速拍照圖像和沖擊波的陰影圖像，文章更充分地展示了空間約束使光譜增強的增強機理。同樣用

4、以上方法，固定激光能量密度為13.6Jcm2，改變板間距進(jìn)行實驗，得出板間距10mm時約束效果最好。最后，通過等離子體的快速拍照圖像和沖擊波的陰影圖像更直接地證明了不同板間距對于空間約束具有不同的作用效果。以上實驗可以通過數(shù)據(jù)以及圖像直觀的觀察和分析空間約束對等離子體的作用，得出空間約束對等離子體的作用機理。進(jìn)一步證實空間約束可以提高LIBS的探測靈敏度以及選擇合適的激光能量密度和板間距對于約束效果的重要性。關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)銅等離子體空