激光誘導(dǎo)等離子體的時間和空間演變特性研究

第1章概述 1
1.1激光誘導(dǎo)擊穿光譜概述2
1.2激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的優(yōu)缺點3
1.3激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的發(fā)展4
1.4激光誘導(dǎo)等離子體時空演變特性概述10
1.5本章小結(jié)13

第2章激光誘導(dǎo)擊穿光譜基本理論 14
2.1等離子體的產(chǎn)生機制15
2.1.1等離子體的形成16
2.1.2等離子體的膨脹與冷卻18
2.2等離子體的輻射機制20
2.2.1韌致輻射與復(fù)合輻射20
2.2.2線狀譜21
2.2.3譜線展寬23
2.2.4譜線的自吸收25
2.3等離子體特性測量26
2.3.1等離子體成像技術(shù)27
2.3.2等離子體溫度測量28
2.3.3電子密度測量31
2.4本章小結(jié)32

第3章光譜預(yù)處理與實驗系統(tǒng)的優(yōu)化 33
3.1激光誘導(dǎo)擊穿光譜實驗系統(tǒng)及主要設(shè)備簡介34
3.1.1激光光源35
3.1.2光束傳輸系統(tǒng)35
3.1.3分光系統(tǒng)37
3.1.4光電檢測系統(tǒng)38
3.1.5等離子體成像系統(tǒng)38
3.2光譜信號的預(yù)處理39
3.2.1背景校正39
3.2.2光譜強度校正42
3.3關(guān)鍵實驗參數(shù)的優(yōu)化46
3.3.1激光波長與能量的優(yōu)化46
3.3.2激光重復(fù)頻率的優(yōu)化50
3.3.3ICCD增益的優(yōu)化53
3.3.4其他參數(shù)的優(yōu)化55
3.4本章小結(jié)62

第4章單脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的時間演變特性研究 63
4.1等離子體形態(tài)隨時間的演變64
4.2激光誘導(dǎo)合金鋼等離子體光譜信號的時間演變特性66
4.2.1光譜強度的時間演變67
4.2.2等離子體溫度和電子密度的時間演變69
4.3激光誘導(dǎo)爐渣等離子體光譜信號的時間演變特性70
4.3.1光譜強度隨時間的演變71
4.3.2電子密度和等離子體溫度隨時間的演變73
4.3本章小結(jié)76

第5章單脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的空間演變特性研究 77
5.1透鏡到樣品的距離（LTSD）對等離子體形態(tài)的影響78
5.1.1實驗介紹78
5.1.2等離子體圖像隨LTSD的演變特性79
5.2透鏡到樣品的距離（LTSD）對等離子體光譜的影響81
5.2.1LTSD對等離子體光譜信號的影響81
5.2.2LTSD對等離子體光譜空間分布的影響84
5.2.3LTSD對等離子體特性的影響機理分析87
5.3激光誘導(dǎo)合金鋼等離子體光譜信號的空間分布88
5.3.1Abel逆變換89
5.3.2光譜強度的二維空間分布92
5.3.3等離子體溫度與電子密度的二維空間分布97
5.4激光誘導(dǎo)爐渣等離子體光譜信號的空間分布99
5.4.1光譜強度的二維空間分布99
5.4.2等離子體溫度與電子密度的二維空間分布101
5.5本章小結(jié)103

第6章雙脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的時空演變特性研究 104
6.1雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)的搭建105
6.2雙脈沖激光誘導(dǎo)等離子體的時間演變107
6.2.1等離子體圖像的時間演變107
6.2.2譜線強度的時間演變特性109
6.2.3等離子體溫度的時間演變特性112
6.3雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜的空間分布113
6.3.1雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜譜線強度的空間分布113
6.3.2等離子體溫度的空間分布116
6.4定量分析結(jié)果對比118
6.5本章小結(jié)121

第7章半球空腔約束激光誘導(dǎo)等離子體的時空演變特性 123
7.1半球約束激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)的搭建124
7.2半球空腔約束等離子體實驗系統(tǒng)的優(yōu)化125
7.2.1半球空腔的尺寸優(yōu)化125
7.2.2半球空腔的材料優(yōu)化127
7.2.3激光脈沖能量的優(yōu)化131
7.2.4透鏡到樣品距離的優(yōu)化134
7.3半球空腔約束等離子體的物理特性研究136
7.3.1等離子體圖像的時間演變136
7.3.2等離子體光譜信號的時間演變137
7.3.3等離子體光譜信號的空間演變138
7.4半球空腔約束等離子體的應(yīng)用特性研究140
7.4.1光譜信號的穩(wěn)定性分析141
7.4.2微量元素的定量分析142
7.5本章小結(jié)144

參考文獻 145