研究目的
通过时空等离子体成像与光谱技术研究激光诱导等离子体羽流分裂的动力学过程。
研究成果
研究表明,在降低的环境压力下,激光诱导等离子体羽流会分裂为快速和慢速两个组分,且最亮的发射区域随时间推移从慢速组分转移至快速组分。研究提出电荷分离场来解释这一现象。该发现对激光诱导击穿光谱、脉冲激光沉积和纳米尺度合成等应用具有重要意义。
研究不足
该研究仅限于铜靶材及特定的压力与激光能量范围。等离子体羽流分裂的机制较为复杂且尚未有定论,表明存在进一步研究的潜在领域。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用时空等离子体成像与光谱技术,探究激光诱导等离子体羽流分裂现象。使用调Q Nd:YAG激光器在真空腔室中以不同压力和激光能量烧蚀抛光铜靶材。
2:样本选择与数据来源:
采用抛光铜靶材,烧蚀区域约10^-3 cm2,采集并分析等离子体发射光谱。
3:实验设备与材料清单:
调Q Nd:YAG激光器(法国Quantel公司Brilliant Eazy型号)、真空腔室、机械泵、分子涡轮泵、热阴极复合真空计、三维步进电机、增强型CCD相机(英国Andor公司DH 734型号)、光谱仪(美国普林斯顿仪器公司ACTON SP2500型号)及延迟发生器(美国SRS公司DG 645型号)。
4:实验流程与操作步骤:
将激光束导入真空腔室烧蚀铜靶材,在不同延迟时间和压力条件下采集等离子体图像与光谱。通过移动光纤记录不同位置的等离子体光谱。
5:数据分析方法:
定量分析分裂后两个等离子体组分的强度与速度,采用空间分辨光谱测量技术研究其组分构成。
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获取完整内容-
ICCD camera
DH 734
Andor
Capturing plasma images
-
Delay generator
DG 645
SRS
Controlling the timing of the system
-
Q-switched Nd:YAG laser
Brilliant Eazy
Quantel
Ablation of a polished copper target
-
Spectrometer
ACTON SP2500
Princeton Instrument
Measuring plasma spectra
-
ICCD camera
PI MAX 512
Princeton Instrument
Recording plasma spectra
-
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