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激光诱导击穿空气等离子体时间分辨特性的光谱研究

刘玉峰 丁艳军 彭志敏 黄宇 杜艳君

激光诱导击穿空气等离子体时间分辨特性的光谱研究

刘玉峰, 丁艳军, 彭志敏, 黄宇, 杜艳君
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  • 空气等离子体的时间行为对空气环境下激光诱导等离子体形成过程的研究有重要意义. 本文将纳秒Nd:YAG脉冲激光(1064 nm)聚焦于一个大气压的空气中,诱导其产生等离子体. 利用具有纳秒时间分辨功能的PI-MAX-II型ICCD,采用时间分辨光谱方法,研究了大气环境下激光诱导等离子体的时间行为. 大气环境下的激光诱导等离子体光谱广泛分布于300–900 nm范围内,并且是由带状光谱和线状光谱叠加而成的. 根据美国国家标准与技术研究院原子发射谱线数据库,对等离子体光谱中的氧、氮、氢等元素的特征谱线进行了识别和归属. 给出了激光诱导击穿大气等离子体光谱随时间演化的直观图像,根据空气等离子体发射谱线计算了等离子体电子温度和等离子体电子密度. 这些结果对于提高在大气环境下进行的在线测量结果的准确性和精确性具有重要的科学意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51206086,51176085)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-14
  • 修回日期:  2014-06-02
  • 刊出日期:  2014-10-20

激光诱导击穿空气等离子体时间分辨特性的光谱研究

  • 1. 清华大学热能系, 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 北京 100084;
  • 2. 华北电力大学控制与计算机工程学院, 保定 071003
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51206086,51176085)资助的课题.

摘要: 空气等离子体的时间行为对空气环境下激光诱导等离子体形成过程的研究有重要意义. 本文将纳秒Nd:YAG脉冲激光(1064 nm)聚焦于一个大气压的空气中,诱导其产生等离子体. 利用具有纳秒时间分辨功能的PI-MAX-II型ICCD,采用时间分辨光谱方法,研究了大气环境下激光诱导等离子体的时间行为. 大气环境下的激光诱导等离子体光谱广泛分布于300–900 nm范围内,并且是由带状光谱和线状光谱叠加而成的. 根据美国国家标准与技术研究院原子发射谱线数据库,对等离子体光谱中的氧、氮、氢等元素的特征谱线进行了识别和归属. 给出了激光诱导击穿大气等离子体光谱随时间演化的直观图像,根据空气等离子体发射谱线计算了等离子体电子温度和等离子体电子密度. 这些结果对于提高在大气环境下进行的在线测量结果的准确性和精确性具有重要的科学意义.

English Abstract

参考文献 (22)

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