温度对飞秒激光诱导击穿光谱特性的影响

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1、分1类号：O562单位代码：10183研究生学号：2013932011密级：公开研吉林大学硕士学位论文温度对飞秒激光诱导击穿光谱特性的影响Effectoftemperatureonfemtosecondlaser-inducedbreakdownspectroscopy作者姓名：田丹专业：原子与分子物理研究方向：激光烧蚀指导教师：金明星教授培养单位：原子与分子物理研究所2015年5月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、、修改、发行出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但

2、纯学术性使用不在此限）。否则应承担侵权的法律责任。，吉林大学博±（或硕±）学位论文原创性声明，是本人郑重声明：所呈交学位论文本人巧指导教师的指导下，独立进巧研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中明确方－式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；曰期：兴／ｋ年＾月曰温度对飞秒激光诱导击穿光谱特性的影响Effectoftemperatureonfemtosecondlaser-inducedbre

3、akdownspectroscopy作者姓名：田丹专业名称：原子与分子物理指导教师：金明星教授学位类别：理学硕士答辩日期：年月日摘要摘要温度对飞秒激光诱导击穿光谱特性的影响目前，激光光谱技术已成为分析元素组成的重要手段，它具有破坏性小、精度高、分析速度快等优点，并且可以对固体、液体和气体进行定性和定量的分析。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)就是这样一种技术。与其它光学方法相比，LIBS有着显著的优势，不仅实验操作过程简单，还克服了在同一时间不能对多种元素同时进行测量和分析的难题。另外，该技术还具有高灵敏度、高精度等特性，可以在敌对环境或远距离条件下进行探测。正因为LIBS有如此

4、多的优点，[1][2][3]该技术被广泛应用于各个领域，如生物医学检测、土壤检测、冶金领域、[4-5][6][7-8]有毒材料的探测、医学检验、适用于艺术和考古文物等。随着激光技术的发展和完善，科研工作者们把目光投向了飞秒激光，使飞秒激光诱导击穿光谱技术(femosecond-LIBS)得到了全方位的创新和发展。飞秒激光的脉冲宽度极小，连续辐射的强度也较小。此外，飞秒激光还具有较低的阈值、较高的稳定性和极好的重复性等优点。因此，我们的实验小组采用飞秒激光进行一系列实验研究，提高了等离子体谱线的发射强度以及检测精度和探测极限。本文主要通过四部分来介绍飞秒激光诱导击穿光谱技术。第一

5、章阐述了激光诱导击穿光谱技术的发展历史，将LIBS技术与传统分析手段进行对比，指出了LIBS技术的优势与不足。并且介绍了LIBS在多个领域的应用，充分体现了LIBS在当今社会存在的意义和价值。随后介绍了飞秒激光诱导击穿光谱技术，以及其在生产生活中的实际应用，使我们对飞秒激光技术有了更深一步的认识。第二章则详细地阐明了激光诱导击穿光谱技术的理论基础，从不同方面介绍了等离子体，包括等离子体的概念、特性和应用，着重强调了激光诱导等离子体光谱的产生过程。同时，还对激光诱导等离子的模型和谱线展宽机制以及等离子体温度的求解方法进行了阐述，为实验部分奠定了理论基础。第三章是本论文的实验部分，

6、首先介绍了实验装置和各个系统的工作原理；然后，详述了选I摘要定实验样品和待测谱线的原因；最后从三个方面对激光诱导所产生的等离子体发射谱线的强度进行研究，分别测量了不同样品温度、激光脉冲能量和延迟时间下，NaI谱线发射强度的变化情况。首先我们测量了不同样品温度下NaI谱线强度的变化趋势，实验结果表明，对样品预加热可以提高等离子体谱线的发射强度。增大激光脉冲能量也可以使谱线强度变大，但当激光脉冲能量达到一定值时，自吸收效应开始增强，NaI谱线强度有所下降。延迟时间越短，NaI谱线发射强度越大。且从不同角度解释了Na等离子体谱线强度发生变化的原因。第四章，总结了本论文的实验成果和研究

7、意义，指出了实验过程中遇到的问题，确定了下一步的研究方向。关键词:飞秒激光，LIBS，等离子体谱线强度，温度，激光能量，延迟时间II摘要AbstractEffectoftemperatureonfemtosecondlaser-inducedbreakdownspectroscopyLaserspectrumtechnologybecomesanimportanttoolintheelementalanalysis,whichhasfeatures:lessdestructive,high-