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基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法

赵法刚 张宇 张雷 尹王保 董磊 马维光 肖连团 贾锁堂

基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法

赵法刚, 张宇, 张雷, 尹王保, 董磊, 马维光, 肖连团, 贾锁堂
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  • 为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿光谱定量分析方法相比,新方法由于计算过程与谱线强度弱相关,所以分析结果基本不受自吸收效应的影响,同时也无需额外的光谱效率校准.基于铝锂合金的实验结果表明,该方法能够实现精确的相对定量分析和等离子体的特性诊断.
      通信作者: 张雷, k1226@sxu.edu.cn;ywb65@sxu.edu.cn ; 尹王保, k1226@sxu.edu.cn;ywb65@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304203)、长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、国家自然科学基金重点项目(批准号:11434007)、国家自然科学基金(批准号:61475093,61775125)、山西省科技重大专项(批准号:MD2016-01)和山西大学本科生科研训练计划项目资助课题.
    [1]

    Aryal K, Khatri H, Collins R W, Marsillac S 2012 Int. J. Photo Energ. 2012 7863

    [2]

    Wang Z, Li L Z, West L, Li Z, Ni W D 2012 Spectrochim. Acta B 68 58

    [3]

    Wang Z, Yuan T B, Lui S L, Hou Z Y, Li X W, Li Z, Ni W D 2012 Front. Phys. 7 708

    [4]

    Yao S C, Lu J D, Chen K, Pan S H, Li J Y, Dong M R 2011 Appl. Surf. Sci. 257 3103

    [5]

    Hai R, Farid N, Zhao D Y, Zhang L, Liu J H, Ding H B, Wu J, Luo G N 2013 Spectrochim. Acta B 87 147

    [6]

    Du C, Gao X, Shao Y, Song X Y, Zhao Z M, Hao Z Q, Lin J Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 045202 (in Chinese) [杜闯, 高勋, 邵妍, 宋晓伟, 赵振明, 郝作强, 林景全 2013 物理学报 62 045202]

    [7]

    Chen T B, Yao M Y, Liu M H, Lin Y Z, Li W B, Zheng M L, Zhou H M 2014 Acta Phys. Sin. 63 104213 (in Chinese) [陈添兵, 姚明印, 刘木华, 林永增, 黎文兵, 郑美兰, 周华茂 2014 物理学报 63 104213]

    [8]

    Sun D X, Su M G, Dong C Z, Wang X L, Zhang D C, Ma X W 2010 Acta Phys. Sin. 59 4571 (in Chinese) [孙对兄, 苏茂根, 董晨钟, 王向丽, 张大成, 马新文 2010 物理学报 59 4571]

    [9]

    Liu Y F, Ding Y J, Peng Z M, Huang Y, Du Y J 2014 Acta Phys. Sin. 63 205205 (in Chinese) [刘玉峰, 丁艳军, 彭志敏, 黄宇, 杜艳君 2014 物理学报 63 205205]

    [10]

    Yang W B, Zhou J N, Li B C, Xing T W 2017 Acta Phys. Sin. 66 095201 (in Chinese) [杨文斌, 周江宁, 李斌成, 邢廷文 2017 物理学报 66 095201]

    [11]

    Bulajic D, Corsi M, Cristoforetti G, Legnaioli S, Palleschi V, Salvetti A, Tognoni E 2002 Spectrochim. Acta B 57 339

    [12]

    Amamou H, Bois A, Ferhat B, Redon R, Rossetto B, Matheron P 2002 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 75 747

    [13]

    St-Onge L, Kwong E, Sabsabi M, Vadas E B 2004 J. Pharm. Biomed. Anal. 36 277

    [14]

    El Sherbini A M, El Sherbini T M, Hegazy H, Cristoforetti G, Legnaioli S, Palleschi V, Pardini L, Salvetti A, Tognoni E 2005 Spectrochim. Acta B 60 1573

    [15]

    Sun L, Yu H 2009 Talanta. 79 388

    [16]

    Li J M, Guo L B, Li C M, Zhao N, Yang X Y, Hao Z Q, Li X Y, Zeng X Y, Lu Y F 2015 Opt. Lett. 40 5224

    [17]

    Lochte-Holtgreven W 1995 Plasma Diagnostics (New York: AIP Press American Institute of Physics)

    [18]

    Kepple P, Griem H R 1968 Phys. Rev. 173 317

    [19]

    Cristoforetti G, Lorenzetti G, Legnaioli S, Palleschi V 2010 Spectrochim. Acta Part B 65 787

    [20]

    Cristoforetti G, de Giacomo A, Dell'Aglio M, Legnaioli S, Tognoni E, Palleschi V, Omenetto N 2010 Spectrochim. Acta B 65 86

  • [1]

    Aryal K, Khatri H, Collins R W, Marsillac S 2012 Int. J. Photo Energ. 2012 7863

    [2]

    Wang Z, Li L Z, West L, Li Z, Ni W D 2012 Spectrochim. Acta B 68 58

    [3]

    Wang Z, Yuan T B, Lui S L, Hou Z Y, Li X W, Li Z, Ni W D 2012 Front. Phys. 7 708

    [4]

    Yao S C, Lu J D, Chen K, Pan S H, Li J Y, Dong M R 2011 Appl. Surf. Sci. 257 3103

    [5]

    Hai R, Farid N, Zhao D Y, Zhang L, Liu J H, Ding H B, Wu J, Luo G N 2013 Spectrochim. Acta B 87 147

    [6]

    Du C, Gao X, Shao Y, Song X Y, Zhao Z M, Hao Z Q, Lin J Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 045202 (in Chinese) [杜闯, 高勋, 邵妍, 宋晓伟, 赵振明, 郝作强, 林景全 2013 物理学报 62 045202]

    [7]

    Chen T B, Yao M Y, Liu M H, Lin Y Z, Li W B, Zheng M L, Zhou H M 2014 Acta Phys. Sin. 63 104213 (in Chinese) [陈添兵, 姚明印, 刘木华, 林永增, 黎文兵, 郑美兰, 周华茂 2014 物理学报 63 104213]

    [8]

    Sun D X, Su M G, Dong C Z, Wang X L, Zhang D C, Ma X W 2010 Acta Phys. Sin. 59 4571 (in Chinese) [孙对兄, 苏茂根, 董晨钟, 王向丽, 张大成, 马新文 2010 物理学报 59 4571]

    [9]

    Liu Y F, Ding Y J, Peng Z M, Huang Y, Du Y J 2014 Acta Phys. Sin. 63 205205 (in Chinese) [刘玉峰, 丁艳军, 彭志敏, 黄宇, 杜艳君 2014 物理学报 63 205205]

    [10]

    Yang W B, Zhou J N, Li B C, Xing T W 2017 Acta Phys. Sin. 66 095201 (in Chinese) [杨文斌, 周江宁, 李斌成, 邢廷文 2017 物理学报 66 095201]

    [11]

    Bulajic D, Corsi M, Cristoforetti G, Legnaioli S, Palleschi V, Salvetti A, Tognoni E 2002 Spectrochim. Acta B 57 339

    [12]

    Amamou H, Bois A, Ferhat B, Redon R, Rossetto B, Matheron P 2002 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 75 747

    [13]

    St-Onge L, Kwong E, Sabsabi M, Vadas E B 2004 J. Pharm. Biomed. Anal. 36 277

    [14]

    El Sherbini A M, El Sherbini T M, Hegazy H, Cristoforetti G, Legnaioli S, Palleschi V, Pardini L, Salvetti A, Tognoni E 2005 Spectrochim. Acta B 60 1573

    [15]

    Sun L, Yu H 2009 Talanta. 79 388

    [16]

    Li J M, Guo L B, Li C M, Zhao N, Yang X Y, Hao Z Q, Li X Y, Zeng X Y, Lu Y F 2015 Opt. Lett. 40 5224

    [17]

    Lochte-Holtgreven W 1995 Plasma Diagnostics (New York: AIP Press American Institute of Physics)

    [18]

    Kepple P, Griem H R 1968 Phys. Rev. 173 317

    [19]

    Cristoforetti G, Lorenzetti G, Legnaioli S, Palleschi V 2010 Spectrochim. Acta Part B 65 787

    [20]

    Cristoforetti G, de Giacomo A, Dell'Aglio M, Legnaioli S, Tognoni E, Palleschi V, Omenetto N 2010 Spectrochim. Acta B 65 86

  • [1] 孙对兄, 苏茂根, 董晨钟, 王向丽, 张大成, 马新文. 基于激光诱导击穿光谱技术的铝合金成分定量分析. 物理学报, 2010, 59(7): 4571-4576. doi: 10.7498/aps.59.4571
    [2] 张颖, 张大成, 马新文, 潘冬, 赵冬梅. 基于激光诱导击穿光谱技术定量分析食用明胶中的铬元素. 物理学报, 2014, 63(14): 145202. doi: 10.7498/aps.63.145202
    [3] 鲁翠萍, 刘文清, 赵南京, 刘立拓, 陈东, 张玉钧, 刘建国. 土壤重金属铬元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究. 物理学报, 2011, 60(4): 045206. doi: 10.7498/aps.60.045206
    [4] 张旭, 姚明印, 刘木华. 激光诱导击穿光谱结合偏最小二乘法定量分析脐橙中Cd含量. 物理学报, 2013, 62(4): 044211. doi: 10.7498/aps.62.044211
    [5] 马新文, 朱小龙, 祖凯玲, 张大成, 李 斌. 激光诱导击穿光谱应用于三种水果样品微量元素的分析. 物理学报, 2008, 57(10): 6348-6353. doi: 10.7498/aps.57.6348
    [6] 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. 物理学报, 2014, 63(20): 205205. doi: 10.7498/aps.63.205205
    [7] 刘玉峰, 张连水, 和万霖, 黄宇, 杜艳君, 蓝丽娟, 丁艳军, 彭志敏. 激光诱导击穿火焰等离子体光谱研究. 物理学报, 2015, 64(4): 045202. doi: 10.7498/aps.64.045202
    [8] 崔执凤, 张先燚, 姚关心, 汪小丽, 许新胜, 郑贤锋, 凤尔银, 季学韩. 铅黄铜合金中痕量元素定量分析的激光诱导击穿谱研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4506-4513. doi: 10.7498/aps.55.4506
    [9] 陈添兵, 姚明印, 刘木华, 林永增, 黎文兵, 郑美兰, 周华茂. 基于多元定标法的脐橙Pb元素激光诱导击穿光谱定量分析. 物理学报, 2014, 63(10): 104213. doi: 10.7498/aps.63.104213
    [10] 王春龙, 刘建国, 赵南京, 马明俊, 王寅, 胡丽, 张大海, 余洋, 孟德硕, 章炜, 刘晶, 张玉钧, 刘文清. 水体重金属激光诱导击穿光谱定量分析方法对比研究. 物理学报, 2013, 62(12): 125201. doi: 10.7498/aps.62.125201
    [11] 杨文斌, 周江宁, 李斌成, 邢廷文. 激光诱导氮气等离子体时间分辨光谱研究及温度和电子密度测量. 物理学报, 2017, 66(9): 095201. doi: 10.7498/aps.66.095201
    [12] 夏志林, 郭培涛, 薛亦渝, 黄才华, 李展望. 短脉冲激光诱导薄膜损伤的等离子体爆炸过程分析. 物理学报, 2010, 59(5): 3523-3530. doi: 10.7498/aps.59.3523
    [13] 杨大鹏, 李苏宇, 姜远飞, 陈安民, 金明星. 飞秒激光成丝诱导Cu等离子体的温度和电子密度. 物理学报, 2017, 66(11): 115201. doi: 10.7498/aps.66.115201
    [14] 袁乃昌, 刘少斌, 朱传喜. 等离子体光子晶体的FDTD分析. 物理学报, 2005, 54(6): 2804-2808. doi: 10.7498/aps.54.2804
    [15] 李世雄, 白忠臣, 黄政, 张欣, 秦水介, 毛文雪. 激光诱导等离子体加工石英微通道机理研究. 物理学报, 2012, 61(11): 115201. doi: 10.7498/aps.61.115201
    [16] 刘月华, 陈明, 刘向东, 崔清强, 赵明文. 透镜到靶材的距离对脉冲激光诱导等离子体的影响机理研究. 物理学报, 2013, 62(2): 025203. doi: 10.7498/aps.62.025203
    [17] 高勋, 宋晓伟, 陶海岩, 林景全, 郭凯敏. 飞秒激光烧蚀硅表面产生等离子体的发射光谱研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025203. doi: 10.7498/aps.60.025203
    [18] 成玉国, 程谋森, 王墨戈, 李小康. 磁场对螺旋波等离子体波和能量吸收影响的数值研究. 物理学报, 2014, 63(3): 035203. doi: 10.7498/aps.63.035203
    [19] 张鑫, 黄勇, 王万波, 唐坤, 李华星. 对称式布局介质阻挡放电等离子体激励器诱导启动涡. 物理学报, 2016, 65(17): 174701. doi: 10.7498/aps.65.174701
    [20] 孙立涛, 巩金龙, 朱志远, 朱德彰, 何绥霞, 王震遐. 等离子体诱导碳纳米管到纳米金刚石的相变. 物理学报, 2004, 53(10): 3467-3471. doi: 10.7498/aps.53.3467
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-02
  • 修回日期:  2018-05-24
  • 刊出日期:  2019-08-20

基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法

    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304203)、长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、国家自然科学基金重点项目(批准号:11434007)、国家自然科学基金(批准号:61475093,61775125)、山西省科技重大专项(批准号:MD2016-01)和山西大学本科生科研训练计划项目资助课题.

摘要: 为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿光谱定量分析方法相比,新方法由于计算过程与谱线强度弱相关,所以分析结果基本不受自吸收效应的影响,同时也无需额外的光谱效率校准.基于铝锂合金的实验结果表明,该方法能够实现精确的相对定量分析和等离子体的特性诊断.

English Abstract

参考文献 (20)

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