研究目的
研究样品温度升高和腔体约束尺寸增大对激光诱导镁(Mg)和钛(Ti)等离子体的发射强度及等离子体动力学的影响。
研究成果
提高样品温度能显著增强等离子体发射强度并影响等离子体动力学。较小的腔体尺寸通过等离子体压缩效应提升发射强度和电子温度。研究结果表明,通过温度控制和腔体约束可优化激光诱导击穿光谱(LIBS)应用。
研究不足
该研究仅限于特定激光和环境条件下的镁和钛合金。未探讨其他材料或不同环境条件的影响。
1:实验设计与方法选择:
采用波长1064 nm的调Q Nd:YAG激光系统在镁及钛合金样品上产生等离子体,研究了样品温度与腔体约束尺寸对等离子体发射强度及动力学特性的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用高纯度钛镁合金,通过配备ICCD相机的中阶梯光栅光谱仪采集发射光谱。
3:实验设备与材料清单:
Nd:YAG激光器、中阶梯光栅光谱仪、ICCD相机、延迟发生器、数字示波器、带热电偶的加热元件、圆形与方形腔体。
4:实验流程与操作步骤:
激光聚焦于样品表面激发等离子体,采集并分析发射光信号,通过调节样品温度及采用不同尺寸腔体实现等离子体约束。
5:数据分析方法:
利用玻尔兹曼图与沙哈-玻尔兹曼图解析电子温度,通过斯塔克展宽测定电子密度。
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