22209.空間約束下激光誘導(dǎo)cu等離子體特性研究

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：可公開(kāi)UDC：編號(hào)：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(zhǎng)春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)及代碼：光學(xué)（070207）研究方向：超快、超強(qiáng)激光脈沖與物質(zhì)的相互作用申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士指導(dǎo)教師：高勛副教授研究生：劉潞論文起止時(shí)間：2014.10—2014.12I摘要本文首先對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜（

2、LIBS）進(jìn)行了介紹，分別通過(guò)LIBS的基本原理、研究進(jìn)展、應(yīng)用領(lǐng)域、優(yōu)點(diǎn)幾個(gè)方面進(jìn)行具體闡述。由于LIBS也存在著探測(cè)靈敏度低等缺點(diǎn)，因此接著對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜增強(qiáng)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(jiǎn)單，增強(qiáng)光譜效果明顯，因此多年來(lái)對(duì)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(cè)靈敏度的物理機(jī)制方面的探究。本文利用Al板作為空間約束裝置，通過(guò)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(shí)，在此條件下光譜強(qiáng)度增強(qiáng)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(guò)光譜法，快速成像和陰影成像方法進(jìn)行研究。通過(guò)光譜強(qiáng)度，電子溫度，電子密度和信背比的對(duì)比分析，得出當(dāng)激光能量密度為13.6Jcm2時(shí)光譜強(qiáng)度增強(qiáng)最明顯，約束效果最好。通過(guò)結(jié)合相同延時(shí)下等離子體的快速拍照?qǐng)D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(qiáng)的增強(qiáng)機(jī)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(shí)驗(yàn)，得出板間距10mm時(shí)約束效果最好。最后，通過(guò)等離子體的快速拍照?qǐng)D像和沖擊波的陰影圖像更直接地證明了不同板間距對(duì)于空間約束具有不同的作用效果。以上實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)數(shù)據(jù)以及圖像直觀的觀察和分析空間約束對(duì)等離子體的作用，得出空間約束對(duì)等離子體的作用機(jī)理。進(jìn)一步證實(shí)空間約束可以提高LIBS的探測(cè)靈敏度以及選擇合適的激光能量密度和板間距對(duì)于約束效果的重要性。關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)銅等離子體空