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激光烧蚀Al、Cu等离子体光谱的实验研究

专 业: 原子与分子物理
关键词: 激光烧蚀 等离子体光谱 空间分辨光谱 电子温度
分类号: O56
形 态: 共 50 页 约 32,750 个字 约 1.567 M内容
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内容摘要


脉冲激光烧蚀技术在材料处理、薄膜制备、纳米技术、微量元素分析等领域的应用越来越广泛,但激光-固体相互作用、等离子体的形成及膨胀等过程尚未完全清楚。

激光烧蚀金属靶产生的等离子体光谱的研究,是探索上述过程的有效途径之一。

(1)Al等离子体光谱:

在380~500nm范围内观测到激光烧蚀Al产生的等离子体发射光谱及空间分布特征。

在近靶面3mm左右的范围内,Al等离子体的发射光谱主要是连续辐射形成的连续谱和叠加于连续谱上的分立谱,其中连续辐射主要由电子的韧致辐射和复合辐射产生,Al原子谱线比离子谱线在空间上分布范围更广。

对Al原子共振双线(AlI394。

40nm和AlI396。

15nm)的谱线线型进行分析,扣除连续谱线的影响,计算谱线强度比,得到其跃迁几率比是W<,1>∶W<,2>≌1∶2.(2)Cu等离子体光谱:

在420~570nm波长范围内观测了激光烧蚀Cu等离子体的光谱和各发射谱线在等离子体中的空间分布;比较了激光能量对Cu等离子体发射光谱、电子温度的影响;用局部热力学平衡(LTE)近似,测得Cu等离子体的电子温度为10<4>K数量级;在不同背景气压下,观测了激光烧蚀Cu等离子体光谱的空间分布。

认为Cu等离子体羽的发光机制是由电子与粒子的碰撞传能、电子与离子的复合形成的;随激光能量的增加,Cu等离子体特征辐射(分立谱)、连续背景辐射(连续谱)、电子温度都出现最大值;结合对Al的实验结果说明:

激光烧蚀金属产生的等离子体,其特征辐射、连续辐射、电子温度可能都存在一定的能量阈值;背景气压对激光烧蚀等离子体谱线的影响,其机理可以认为是热库效应、约束效应及阴影效应相互竞争的综合结果……

全文目录


摘要
第一章 前言
第二章 理论概述
第三章 实验
第一节 实验装置
第二节 光谱法测量
第四章 激光烧蚀Al等离子体光谱的分析
第一节 激光烧蚀Al等离子体的空间分辨光谱
第二节 激光烧蚀Al等离子体的原子谱线线型分析
第五章 激光烧蚀Cu等离子体光谱的研究
第一节 激光烧蚀Cu等离子体羽的分析
第二节 激光能量对激光烧蚀Cu等离子体光谱的影响
第三节 激光烧蚀Cu等离子体电子温度的测量
第四节 背景气压对Cu等离子体谱线的影响
第六章 总结与展望
参考文献

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中图分类: > O56 > 数理科学和化学 > 分子物理学、原子物理学

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