激光诱导等离子体的互补表征：光学发射光谱法与三极朗缪尔探针法

摘要： 本文结合光学发射光谱法（OES）与三探针法（TLP），研究了碳激光等离子体（LPP）中电子密度与温度的时间演化特性。OES虽广泛用于LPP表征，但其有效测量距离受限于靶材近区；相较单探针法，TLP的主要优势在于无需电压扫描即可同步获取电子温度（Te）与密度（Ne）。本研究对比两种技术：OES测量在距靶<1厘米区域进行，三探针则用于>5厘米区域。通过将纳秒激光脉冲聚焦于真空腔内高纯石墨靶产生等离子体。结果表明：两种方法测得的Te值均呈指数衰减规律；OES通过谱线斯塔克展宽测得<1厘米区域的Ne值比TLP在>5厘米区域测得的结果大两个数量级，该差异可由辐射复合效应及TLP检测到的不同等离子体组分解释。研究证实这两种方法是互补的，其联合应用可实现对宽距离范围与时间尺度的LPP特性表征。