研究目的
采用皮秒激光诱导击穿光谱（ps-LIBS）结合激光诱导烧蚀四极质谱（LIA-QMS）技术，定量研究W7-X偏滤器挡板螺栓第一壁部件上的元素深度分布与燃料滞留情况。
研究成果
研究充分证明了通过LIBS深度剖析技术测量W7-X偏滤器挡板螺钉厚度和氢滞留量的能力。这将有助于开发原位LIBS系统，在后续运行阶段监测W7-X偏滤器三维等离子体-壁相互作用研究中的元素分布。
研究不足
该研究聚焦于离位分析，因为W7-X装置尚未安装激光诱导击穿光谱（LIBS）系统。仅通过LIBS方法实现氢含量的定量分析仍极具挑战性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲激光诱导击穿光谱（ps-LIBS）结合激光电离飞行时间质谱（LIA-QMS），分析W7-X偏滤器挡板螺钉上的元素深度分布及燃料滞留情况。
2：样本选择与数据来源：
选取TZM基体上具有特定多层结构的螺钉，其顶面涂覆不同厚度的非晶碳?；げ?。
3：实验设备与材料清单：
使用波长355 nm（三倍频）的调Q激光器（PL2241，EKSPLA），脉宽tp=35 ps。通过25 mJ/脉冲的激光能量及直径0.7 mm的光斑，实现6.5 J/cm2的激光能量密度。
4：7 mm的光斑，实现5 J/cm2的激光能量密度。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：对每个螺钉表面同一位置进行连续激光轰击并记录LIBS光谱，以获取深度剖析数据；同步采用LIA-QMS方法量化氢滞留量。
5：数据分析方法：
运用线性相关分析法建立LIBS深度分布曲线并区分不同材料层。
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Q-switched laser
PL2241
EKSPLA
To ablate the target and produce the LIBS plasma in a vacuum chamber.
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Overview spectrometer
HR2000
Ocean Optics
To record the LIBS spectra with a wavelength from 350 nm to 800 nm.
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ICCD camera
iStar 334
Andor
To capture the LIBS spectra.
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High-resolution spectrometer
To record the LIBS spectra with a wavelength range of 15 nm equipped an ICCD camera.
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