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采用双脉冲无标定激光诱导击穿光谱分析合金与太阳能电池
摘要： 我们采用了一种改进的无标定激光诱导击穿光谱（CF-LIBS）方法对标准Gd/Ge/Si合金和太阳能电池进行成分分析。通过在样品表面产生双脉冲激光等离子体，并在优化的脉冲间隔与能量比条件下记录发射光谱。利用玻尔兹曼图确定的等离子体温度来计算样品中所有元素的浓度。将结果与参考值及传统CF-LIBS数据进行对比，显示传统方法与改进方法的检测结果相近且均与参考值高度吻合。值得注意的是，改进的CF-LIBS方法不仅效果相当，而且操作更简便、速度更快。因此将该方法应用于三块未知多晶硅太阳能电池的检测，测得铝、碳、钙、铁、铟、钛、锑和锡等元素的百万分比浓度（ppm）。该方法有望用于光伏器件制造过程的实时痕量监测——这些器件的转换效率对杂质浓度极为敏感。
关键词： 合金与太阳能电池，双脉冲激光诱导击穿光谱，激光诱导等离子体，定量元素分析，无标样激光诱导击穿光谱，等离子体参数
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用激光诱导击穿光谱检测巴基斯坦胡椒粉中的营养元素与有毒元素
摘要： 在本研究中，我们采用标准校准曲线激光诱导击穿光谱（CC-LIBS）技术，对巴基斯坦市售辣椒粉中的营养元素与微量重金属进行元素分布测定。检测发现样品含有K、Ca、Mg、Na、Fe、Zn、Al、Pb、Cu和Cr等元素。通过光谱还识别出氢的Hα大气谱线，用于估算电子数密度。为建立高灵敏度LIBS系统以测定辣椒粉中营养元素及痕量有毒金属并实现最佳检测限，我们通过研究LIBS信号强度与激光辐照度、聚焦透镜与靶材间距变化以及门宽的依赖关系来优化系统。为验证LIBS结果，采用电感耦合等离子体-光学发射光谱法（ICP-OES）标准方法消化样品，测定了平行样品浓度。根据校准曲线确定了痕量重金属的最低检测限。LIBS结果与ICP-OES分析数据具有显著一致性。两种技术均清晰显示：钾是所有辣椒粉中最丰富的元素，其次为钙、镁、钠、铁、铝、铅、锌、铜和铬。在2.5%误差置信水平下，LIBS系统相对于ICP技术的相对准确度范围为0.08-0.3。研究表明，LIBS技术因其快速、无损且环保的特性，在食品安全领域具有重要应用价值。
关键词： 电感耦合等离子体发射光谱法、重金属检测、辣椒分析、激光诱导击穿光谱、等离子体参数、有毒金属的健康影响、激光应用
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光诱导击穿光谱法诊断铜等离子体
摘要： 本文研究了激光能量对Nd:YAG激光器基频波长激发铜等离子体发射光谱及等离子体参数的影响。采用HR4000光谱检测系统（海洋光学）对不同激发条件下的金属等离子体进行检测，通过玻尔兹曼图谱法测定等离子体温度，并依据McWhirter判据测量电子密度。在1064nm波长下测得电子密度(Ne)为(1.77×101?至2.01×101? cm?3)，等离子体温度(Te)介于(6117至8776 K)之间。
关键词： 激光诱导击穿光谱，铜等离子体，电子数密度，自吸收，等离子体参数
更新于2025-09-23 15:21:01
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低压容性耦合射频放电中的电子动力学
摘要： 在低温等离子体中，电子与电场的相互作用是一个重要的当前研究课题，与许多应用相关。特别是在低压工况（<10帕）下，电子可能穿越与反应器尺寸相当的路径而不发生任何碰撞。这会导致"非局域"动力学现象，从而产生复杂的时空依赖性及分布函数的强各向异性。工作于此工况的容性耦合射频放电（CCRF）展现出极其复杂的电子动力学特性——这是因为电子会与等离子体边界鞘层中产生的、随外加射频频率振荡的时变空间电场发生相互作用。本教程论文通过粒子模拟/蒙特卡洛碰撞方法，研究了低压富电子氩放电中电子动力学的基本物理机制。通过分析（辅以动画演示）阐述了基本等离子体参数（密度、电场、电流和温度）之间的相互作用及其时空动力学特征。最终呈现的图景全面揭示了电子在CCRF放电中获得与损失能量的机理。
关键词： 低压、粒子模拟/蒙特卡罗碰撞模拟、电子动力学、等离子体参数、电容耦合射频放电
更新于2025-09-23 15:21:01
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共线双脉冲激光诱导击穿光谱（DP - LIBS）分析中药材黄花蒿的光谱特性
摘要： 采用共线双脉冲激光诱导击穿光谱（DP-LIBS）方法分析中国传统药材黄花蒿。通过镁（II）279.54 nm、CN 388.29 nm、钙（II）393.37 nm和铁（II）404.27 nm的光谱强度及信背比评估DP-LIBS激发下黄花蒿的光学发射特性，优化了时间演化特征、脉冲间隔及激光能量参数。重点报道了电子密度与等离子体温度随延迟时间的变化关系。结果表明：相比单脉冲（SP）LIBS，DP-LIBS具有更强的信号强度和更好的检测精度，对镁、CN、钙和铁元素的增强因子分别为7.2、8.9、13.8和3.4。本研究为黄花蒿提供了重要分析依据。
关键词： 信号增强、等离子体参数、双脉冲激光诱导击穿光谱（DP - LIBS）、黄花蒿
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用朗缪尔探针表征评估激光烧蚀Zr等离子体的电子温度与电子密度及其与表面改性的关联
摘要： 采用Q开关Nd:YAG激光器（532 nm，6 ns）在不同辐照度（8.6至15.5 GW/cm2）下，通过朗缪尔探针技术研究了激光烧蚀锆（Zr）的等离子体参数。所有测量均在超高真空条件下进行，探针与靶材保持4 mm固定距离。通过调节偏压1至75 V，由示波器测量探针对应电流值。根据朗缪尔探针数据的I-V特性曲线，评估了激光诱导Zr等离子体的电子温度、电子数密度、等离子体电位、德拜长度和热速度等参数。研究发现：随着激光辐照度增加，Zr等离子体的电子温度（18-41 eV）和热速度（2.8×10?-4.3×10? cm/s）均呈上升趋势，这归因于能量沉积增加和烧蚀速率提升；但电子数密度在8.6-10.9 GW/cm2辐照度范围内仅从6.5×101?增至6.7×101? cm?3（增幅不显著），当辐照度进一步增至12-15.5 GW/cm2时，数密度反而从6.1×101?降至5.6×101? cm?3，此现象源于厚鞘层形成、双极电场及激光支持爆轰波（激波前沿）的作用。扫描电镜分析揭示了辐照后Zr的表面形貌特征，包括裂纹、脊状结构、锥体和晶粒。高辐照度下脊状结构消失，锥体和裂纹成为主导特征。通过调控等离子体参数可控制材料表面结构化，这在工业和医学领域具有广泛应用前景。
关键词： 电子温度、朗缪尔探针、激光等离子体、等离子体参数、电子数密度
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用激光诱导击穿光谱对桑达盐进行定量分析并与电感耦合等离子体质谱进行交叉验证
摘要： 桑达盐被认为比其他食用盐对糖尿病、高血压和肾病患者更有益。为探究该盐的组成元素，研究人员采用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）进行定性与定量分析。实验使用调Q Nd:YAG激光器的三倍频（355 nm）激发桑达盐等离子体，并通过六台覆盖230-805 nm波段的小型光谱仪记录时间积分发射光谱。光谱分析主要显示出Ca、Mg、Na、K、Fe、Sr、Si、Li和Al等多种元素的中性或单电离发射谱线。通过玻尔兹曼图计算电子温度，利用斯塔克展宽线型分析电子数密度随激光辐照度和靶材距离的变化特征。采用自校准LIBS（SC-LIBS）和单线无标LIBS（OLCF-LIBS）方法，根据各元素最强谱线的积分强度提取相对浓度。为验证结果可靠性，将LIBS数据与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测结果进行交叉比对，显示良好的一致性。
关键词： 电感耦合等离子体质谱法、saindha盐、元素分析、免校准单线LIBS、自校准LIBS、等离子体参数
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用电场辅助激光诱导击穿光谱法量化洋葱（Allium cepa L.）叶片中的铜修复量
摘要： 我们在受控环境下，使用含不同铜浓度的人工土壤种植了三种洋葱（Allium Cepa L.），通过激光诱导击穿光谱技术（LIBS）研究其修复能力。采用原子吸收光谱法（AAS）对样品进行定量分析。结果显示：通过水培方式在萌发土壤中分别添加10、20和30 mg/L铜剂量培育的叶片样品，其铜含量推算值分别为0.05、0.085和0.17 ppm。采用电场辅助LIBS技术后，样品中铜（Cu）的检测限（LOD）提升至约0.028 ppm。
关键词： 等离子体参数、发射光谱法、检测限、激光诱导击穿光谱、铜
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于无标样校准的激光诱导击穿光谱法测定玉米组织中的主要无机养分
摘要： 发展中国家面临的主要问题是现有粮食的质量问题，而玉米是这些国家常用的食物之一。研究人员采用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）对玉米样品中主要无机营养元素的存在情况进行表征。检测发现每个样品均含有以下元素：钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、钠（Na）、硅（Si）、锂（Li）、锶（Sr）、钛（Ti）、铝（Al）和碳（C），而铬（Cr）仅在玉米种子中被检出。通过钙谱线的斯塔克展宽轮廓评估电子数密度，并采用玻尔兹曼图法测定等离子体温度。研究运用无标样激光诱导击穿光谱技术（CF-LIBS）对样品进行定量元素分析，并通过电感耦合等离子体-光学发射光谱法（ICP-OES）验证了CF-LIBS测定浓度的准确性。
关键词： 无校准激光诱导击穿光谱（CF-LIBS）、玉米、等离子体参数、电感耦合等离子体-光学发射光谱法（ICP-OES）
更新于2025-09-12 10:27:22