准分子激光诱导等离子体中镁原子及离子发射光谱线的实验研究

本文报道了用准分子３０８ｎｍ激光烧蚀固体镁靶产生的低温微等离子体，用光学多道分析仪测量了等离子体中镁原子及离子的发射光谱线的Ｓｔａｒｋ展宽与延时及缓冲气体压力之间的关系，由此讨论了激光等离子体的电子密度随时间演化的特性及缓冲气体压力对激光等离子体特性的影响。     

准分子激光诱导等离子体中镁原子及离子发射光谱…

本文报道了用准分子３０８ｍｍ激光烧蚀固体镁靶产生的低温微等离子体。用光学多道分析仪测量了等离子体中镁原子及离子的发射光谱线的Ｓｔａｒｋ展宽与延时及缓冲气体压力之间的关系，由此讨论了激光等离子体的电子密度随时间演化的特性及缓冲气体压力对激光等离子体特性的影响。     

环境气体的性质和压力对LIBS信号影响的实验研究

系统地研究了(Ar,He,air,)三种环境下的缓冲气体压力以及激光能量对铅黄铜样品中LIBS谱的影响,并分析了不同环境气体中LIBS的时间分辨特性,寻找合适的实验参数以提高LIBS技术用于痕量分析的灵敏度和准确度.得出最佳实验条件为:光谱测定延时约为4us,激光能量约为120mJ,对于氩气缓冲气体,气体压力约为200Torr,空气中约为100Torr,氦气中约为300Torr.     

真空中铝锡合金激光等离子体的时间演化研究

利用时间分辨发射光谱法测量了真空环境中激光Al-Sn合金等离子体时间演化光谱,结合基于流体动力学方程和辐射输运方程的多元素激光等离子体辐射流体动力学模型及程序,模拟了Al-Sn合金等离子体在真空中的膨胀演化,实现了不同电荷态Al、Sn离子在等离子体演化过程中离子密度和等离子体温度的空间分布诊断.结果表明,理论模拟的谱线强度及其时间演化规律与实验结果符合较好,理论重构的不同时间延迟下离子密度和等离子体温度的空间分布图像可以直观地呈现多元素等离子体中不同电荷态离子在等离子体中的演化过程,预期可为多元素情形下的激光等离子体辐射特性及其应用提供帮助.     

激光产生的硅等离子体辐射动力学特性研究

本文从实验和理论两方面系统研究了真空环境中激光产生的硅等离子体的辐射动力学特性.实验上利用时间-空间分辨的激光等离子体发射光谱技术,测量了激光产生的硅等离子体极真空紫外波段的光谱,并对光谱进行了分析指认.为了进一步研究实验光谱的时空演化特性,提出了一种简化的基于流体动力学和辐射输运方程的等离子体辐射动力学模型,利用该模型研究了激光产生的等离子体的辐射特性和动力学演化行为,并对实验观测到的时空分辨光谱进行了模拟,详细分析了等离子体的温度、密度和离子布居的时空演化特性.研究结果表明,本文提出的模型能够较好地反映激光等离子体的动力学演化过程以及辐射光谱的特征,可以作为一种有效的激光等离子体诊断工具.     

激光诱导Cu等离子体发射光谱特性的实验研究

通过实验研究了Ar气下激光诱导Cu等离子体的空间分辨发射光谱.采用的激光能量为350 mJ/pulse,波长范围为440~540 nm.在局部热力学平衡(LTE)条件下,根据谱线的相对强度,得到了等离子体的电子温度在104K以上.研究了原子发射谱线强度、电子温度和半高全宽(FWHM)随空间、缓冲气体压力变化的规律.结果表明,在Ar气中压力分别为100 kPa和50 kPa相比,铜的原子特征谱强度降低而连续谱和氩离子谱线强度增加.同时缓冲气压的增大导致谱线展宽的增大.     

介质阻挡放电中Ar—Hg等离子体辐射的研究

研究了碰撞、辐射、原子和分子的计算模型（ＣＲＡＭ）模型介质阻挡放电中Ａｒ－Ｈｇ等离子体的动态特性。在本模型中，不仅考虑了汞原子内部能级的跃迁，也考虑了准分子的形成过程。从介质阻挡放电等离子体的非平衡特性出发，对等离子体的演化全过程进行了模拟。在发展了一种新的处理电子、离子复合方法的基础上，得到了Ａｒ－Ｈｇ等离子体的演化规律。此外，还研究了汞原子的共振辐射及准分子辐射强度与电源频率和管壁温度的关系。     

可调式液压缸缓冲装置设计及其缓冲过程研究①

液压缸的液压缓冲装置在缓冲过程中大多存在脉冲压力较高或制造过程复杂、成本高的问题,而且耐冲击范围有限,在实际使用过程中存在一定的局限性。利用气体的压缩特性设计的液压缓冲装置可以有效地解决缓冲过程中的脉冲冲击现象,而且结构简单,制造成本低,使用范围广泛,可以应用于大部分液压缸的使用场景。     

介质阻挡放电中Ar－Hg等离子体辐射的研究

研究了碰撞、辐射、原子和分子的计算模型（ＣＲＡＭ）模拟介质阻挡放电中Ａｒ－Ｈｇ等离子体的动态特性．在本模型中，不仅考虑了汞原子内部能级的跃迁，也考虑了准分子的形成过程．从介质阻挡放电等离子体的非平衡特性出发，对等离子体的演化全过程进行了模拟．在发展了一种新的处理电子、离子复合方法的基础上，得到了Ａｒ－Ｈｇ等离子体的演化规律．此外，还研究了汞原子的共振辐射及其准分子辐射强度与电源频率和管壁温度的关系．其中，汞原子的共振辐射强度反转的结果是与所报道的实验结果相一致的．     

激光诱导铅等离子体的自吸收时空分辨特性研究

利用一价铅离子谱线和原子谱线,在延迟时间0-360 ns内对铅等离子体自吸收的时空特性进行了研究.通过改变靶材距离及观察不同的延迟时间,发现铅等离子体不同的特征谱线的自吸收行为存在很大不同.从实验图像中可明显的看出,等离子体形成初期,铅离子和铅原子表现出不同的线型的变化.铅离子（220.26nm）出现了红移,而铅原子（280.20 nm）出现了蓝移.靶材距离焦点位置不同时,不同的特征谱线,不仅自吸收持续时间不同,而且自蚀最强点出现的时间点也不一样.所以在利用某特征谱线进行定量分析时,若选择合适的延迟时间和靶材位置,可有效地减小或削弱自吸收的影响.笔者还对铅等离子体不同特征谱线自吸收行为进行了解释.     

基于激光诱导击穿光谱技术的水垢成分分析

将1064nm激光聚焦到水垢上产生等离子体,通过分析水垢等离子体光谱,定性地证认元素钙和镁．通过10条钙原子谱线的Bohzmann图,计算得到水垢等离子体的电子温度是4793K．通过测量镁原子谱线285．21nm的Stark展宽,求得水垢等离子体的电子密度是6．1×1018cm-1．实验结果表明,激光诱导产生的水垢等离子体满足局部热力学平衡模型,并处于光学薄状态,等离子体的频率是2．2×1013Hz,韧制吸收系数为8．87cm-1．     

光泵亚毫米波激光的交流斯塔克效应的进一步探讨

本文取消了过去使用的假设,考虑工作气体分子可以近似为六能级系统.在求解系统的密度矩阵方程的基础上,再用迭代运算法直接计算激光器样品管内各点的亚毫米波激光的功率密度,可得亚毫米波激光的输出功率密度与样品管长的关系及一组表示不同样品管长条件下,亚毫米波激光的输出波谱特性.     

里德堡钾原子在超高斯脉冲激光场中的量子跃迁

用含时多态展开方法,计算了超高斯脉冲激光场中里德堡钾原子两个Stark态21 s与19 f之间的量子跃迁情况.结果表明这两个Stark态之间的跃迁几率与超高斯激光场的初始振幅、脉冲形状参数m和脉冲半宽度有关;在m等于3和m等于4时,当激光场初始振幅和半宽度取合适值时,可以实现这两个Stark态之间布居数的较大跃迁,并实现终态囚禁.     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

NO_2分子593um波段斯塔克调制谱特性研究

采用ＡＴ＋激光泵浦单模稳频染料激光器，在１６８４０ｃｍ－１－１６８６０ｃｍ－１测量ＮＯ２分子的斯塔克（Ｓｔａｒ）调制谱。用一阶和二阶斯塔克效应对谱线的线型和强度进行了理论分析，并获得了一些激发态的电偶极矩参数．     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

207Pb/206Pb determination of zircons by laser probe-inductively coupled plasma mass spectrometry

Laser probe_inductively coupled plasma mass spectrometry (LP_ICP_MS) was used to determine 207 Pb/ 206 Pb ratios in single zircon grains. A Nd∶YAG laser operating at 1 064 nm and a Fisons_VG PQII Turbo ICP_MS were employed. For the known zircons, the 207 Pb/ 206 Pb results of LP_ICP_MS are close to the thermal ionization mass spectrometry (TIMS) results. The spatial resolution of this method is 40-50 μm and the sensitivities for lead isotopes are about 300-400 cps/ppm. The precision of 207 Pb/ 206 Pb ratio is 0.3%-4% and depends on the lead concentration of the sampling pits. LP_ICP_MS provides a simple, rapid and economic method for zircon 207 Pb/ 206 Pb determination.     

Single zircon dating by LAM-ICPMS technique

A UV laser ablation microprobe-inductively coupled plasma mass spectrometry (LAMICPMS) is used to determine the Pb/Pb and Pb/U ages of several zircon grains whose ages have been measured by the conventional U-Pb thermal ionization mass spectrometry (TIMS) method. The mass fractionation factor of Pb isotope ratio was typically between 0.010-0.012 and corrected by NIST610 glass standard. Several factors that influence the stability of Pb/U ratio have been investigated and optimized. The precision of²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb and²⁰⁶Pb/²³⁸U from each sampling crater is within 0.6%—2.4% and 1%—10% respectively, while the precision for the average of mean ratios from different craters is 0.7% and 6% correspondingly. The²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb and²⁰⁶Pb/²³⁸U age differences compared with TIMS results are ≪ 1% and < 3% respectively.     

狭缝介质阻挡放电电子密度

利用平行管水电极介质阻挡放电装置,在大气压氩气和空气混合气体中,得到了均匀狭缝等离子体,并采用光谱方法,研究了微间距介质阻挡放电的放电丝分布均匀时电子密度.实验测量了等离子体发射的氩原子696.54 nm谱线,通过反卷积程序分离出Stark展宽,由此得到均匀放电时等离子体电子密度约为8.79×1015cm-3.