透镜聚焦距离对飞秒激光诱导击穿光谱的影响

发布时间：2024-04-07 23:21

　　激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS),又称作激光诱导等离子体光谱(Laser Induced Plasma Spectroscopy,简称LIPS),作为原子发射光谱(AES)中的一种,凭借其操作简单方便、成本低廉、检测范围广(固态、液态和气态)等优点,在物质元素分析方面独树一帜。其基本原理是一束高能量密度激光脉冲照射并烧蚀样品,样品由于烧蚀作用瞬间被加热至上万度而发生熔化、气化,并在激光辐射区的上方形成了高温高密度的等离子体,等离子体中包含原子、分子、离子、电子和一些团簇等。一般通过透镜收集等离子体辐射的光信号汇聚到光纤上,光纤和光谱仪耦合后,将辐射的光信号传输到探测器中,根据辐射光谱信号的波长和强度来测定样品元素的组成和含量。LIBS技术具有许多独特的优点,但在一些特定的应用领域中,探测的精度低和检测灵敏度差相对来说是它的缺点。因此,提高LIBS光谱强度来提高其灵敏度成为人们研究的热点问题,进而一些提高精度和检测灵敏度的实验技术应运而生,其中,比较具有代表性的包括火花放电辅助LIBS、预加热LIBS、磁约束LIB...

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图1.1火花放电辅助飞秒激光诱导击穿Cu等离子体实验装置图（M为800nm

第一章绪论3这对LIBS显得的格外重要。同时，由于被检测的样品质量很小，取样的质量不能代表大块样品，导致在不同区域的激光辐射可能产生不同的光谱。虽然增加激光辐射的数量可以提高精度，但这仍然受到样品固有的非均匀性的限制。影响精度的因素还有很多，包括：分析光谱线的选择、透镜到样品表面....

图1.2(a)飞秒产生的等离子体，(b)火花放电辅助飞秒产生的等离子体[8]

第一章绪论4图1.2(a)飞秒产生的等离子体，(b)火花放电辅助飞秒产生的等离子体[8]。Fig.1.2(a)PlasmaproducedfromfemtosecondLIBS,(b)plasmafromsparkdischargeassistedfemtosecondLIBS.....

图1.3不同激光能量下飞秒LIBS和火花放电辅助飞秒LIBS的时间积分谱的对比

第一章绪论4图1.2(a)飞秒产生的等离子体，(b)火花放电辅助飞秒产生的等离子体[8]。Fig.1.2(a)PlasmaproducedfromfemtosecondLIBS,(b)plasmafromsparkdischargeassistedfemtosecondLIBS.....

图1.4飞秒激光LIBS(a)和火花放电辅助飞秒激光LIBS(b)在505-530nm波长范围内的时间积分谱

第一章绪论5图1.4飞秒激光LIBS(a)和火花放电辅助飞秒激光LIBS(b)在505-530nm波长范围内的时间积分谱。飞秒脉冲能量分别为0.9、1.5和2.0mJ，放电电压为3kV，门延迟和门宽分别是0μs和10μs[8]。Fig.1.4Time-integralspectr....

本文编号：3948135