激光誘導(dǎo)金屬等離子體光譜特性研究.pdf

1、本文采用高能量釹玻璃脈沖激光器(0～25J)、自動(dòng)掃描多功能組合光柵光譜儀、CCD探測器、延時(shí)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)光譜采集軟件構(gòu)成激光光譜分析系統(tǒng)，以國家標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品作為燒蝕樣品，研究了激光誘導(dǎo)金屬等離子體光譜的特性。主要內(nèi)容包括以下幾方面：
　　 1．預(yù)制小孔對(duì)激光誘導(dǎo)不銹鋼等離子體輻射的增強(qiáng)作用
　　 實(shí)驗(yàn)研究了不同尺寸的預(yù)制小孔對(duì)激光誘導(dǎo)不銹鋼等離子體輻射的影響。當(dāng)激光作用于表面放置直徑為1.5mm、深度為0.8mm的預(yù)制

2、碳孔的不銹鋼樣品時(shí)，激光等離子體發(fā)射的譜線強(qiáng)度提高了71.5％～125.8％，光譜信背比提高了7.6％～l8.5％；而等離子體溫度和電子密度分別提高了1200K和1.21×l016Cm-3，由此證明了合適尺寸的預(yù)制小孔對(duì)激光誘導(dǎo)不銹鋼等離子體輻射有明顯的增強(qiáng)作用。
　　 2．高氣壓Ar氣對(duì)激光等離子體輻射的增強(qiáng)效應(yīng)
　　 研究了高壓(0.0-0.5MPa) Ar氣對(duì)鎳鉻鉬釩鈦鋼樣品發(fā)射光譜的增強(qiáng)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樣品燒蝕

3、室內(nèi)環(huán)境氣壓上升至0.5MPa時(shí)，金屬等離子體光譜強(qiáng)度與常壓下相比提高了1.6～2.3倍，信背比為28％～47％；而等離子體溫度與O.lMPa氣壓條件下相比，則提高了1800K。由此證明，高環(huán)境氣壓條件下提高了對(duì)樣品蒸發(fā)物的激發(fā)能力。
　　 3．不同環(huán)境氣體對(duì)激光誘導(dǎo)不銹鋼等離子體輻射特性的影響
　　 實(shí)驗(yàn)研究了Ar、N2、CO2和Air氣對(duì)不銹鋼等離子體輻射特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)樣品燒蝕室內(nèi)環(huán)境氣體為Ar時(shí)，等離

4、子體光譜強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，比常用的空氣為環(huán)境氣體時(shí)提高了1.74～3.03倍，光譜信背比提高了12％～26％；而等離子體溫度和電子溫度分別提高了1080K和0.91×1017Cm-3。相對(duì)而言，在N2和CO2環(huán)境氣體條件下，等離子體輻射情況與空氣條件下的比較接近。
　　 4．激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在定量分析中的應(yīng)用
　　 以國家標(biāo)樣一鎳鉻鉬釩鈦鋼樣品系列作為靶材，測量大氣壓力下Ar氣中激光等離子體的發(fā)射光譜，繪制出校準(zhǔn)曲線，分