样品温度和空间约束两种方法相结合对激光诱导击穿光谱的影响

作者：于丹; 孙艳; 冯志书; 代玉银; 陈安民; 金明星^*

来源：中国光学, 2021, 14(02): 336-343.

• 激光诱导击穿光谱
• 样品温度
• 空间约束
• 光谱增强
• 等离子体

升高样品温度和采用空间约束能提高激光诱导击穿光谱的信号强度,两种技术的结合可以进一步提高激光诱导击穿光谱的光谱强度。本文在空气环境中研究了升高样品温度和空间约束效应两种方法相结合对激光诱导击穿光谱的影响,测量了激光诱导铝等离子体的时间分辨光谱。实验结果表明:升高样品温度能增加激光诱导击穿光谱的信号强度,高温样品能耦合更多的激光能量;当圆柱形腔被用于约束等离子体时,信号强度得到了进一步提高。两个实验条件的结合对于激光诱导击穿光谱信号增强的效果明显强于单独升高样品温度或者单独采用空间约束的增强效果。单一200°C高温下样品的Al(I) 396.2 nm线强度增加了1.4倍;单一空间约束条件下的Al(I) 396.2 nm线强度增加了1.3倍;而在200°C和空间约束的组合条件下,Al(I) 396.2 nm线强度增加了2.1倍。这个结合效应增强效果产生主要由于激光照射高温样品产生更强的冲击波,从而能更有效地压缩高温下产生的更大尺寸的等离子体羽,进一步提高了激光诱导击穿光谱的强度。

• 单位
  吉林大学; 中国人民解放军空军航空大学; 吉林大学第一医院