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摘要
本文使用不同激光能流(18 J/cm2—115 J/cm2)和脉冲宽度(50 fs—4 ps)的超短脉冲激光在真空中(4×10-4Pa)烧蚀高定向热解石墨.通过测量烧蚀喷射物的时间分辨发射光谱研究喷射物的超快时间演化.在喷射物发射光谱中,观察到了C2基团的天鹅带光谱系统,416 nm附近C15基团的由电子能级1Σ+u和X1Σ+g之间的振动跃迁产生的光谱峰以及连续谱.50 fs,115 J/cm2的脉冲激光烧蚀产生的喷射物的连续谱的强度衰减分为快速下降和慢速下降两个阶段(以20 ns时间延迟为分界).这表明连续谱是由两种不同的组分贡献的.快速下降阶段,连续谱主要由碳等离子体通过韧致辐射产生;慢速下降阶段,连续谱主要由烧蚀后期产生的大颗粒碳簇的热辐射贡献.实验结果还揭示了激光能流的提高,会明显增加喷射物中碳等离子体和激发态C2的含量,但对质量稍大的C15的影响较小;此外,50 fs脉冲激光烧蚀产生的连续谱的存在时间会随着激光能流的减小而增大,这说明低能流更有利于在烧蚀后期产生碳簇.脉宽主要影响喷射物连续谱的时间演化.4 ps脉冲激光烧蚀产生的连续谱的整个时间演化过程明显慢于50 fs脉冲产生的连续谱.
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