激光诱导分解光谱中的多元体自我吸收效应减少了10.6微米的高重复频率激光照射

科学领域:

• 频谱学是一种光谱学.
• 等离子体物理学的物理学
• 激光与材料的相互作用

背景情况:

• 自吸是激光诱导分解光谱学 (LIBS) 的一个主要限制.
• 这种现象扩大了光谱线,降低了精度.
• 开发减轻自我吸收的方法对于推进LIBS应用至关重要.

研究的目的:

• 提出和评估一种使用10.6微米高重复频率激光照射来协助LIBS (LI-LIBS) 的新方法.
• 调查LI-LIBS在LIBS光谱中降低自我吸收效应的有效性.
• 阐明导致自我吸收减少的潜在机制.

主要方法:

• 与标准LIBS设置一起实施10.6微米高重复频率激光照射系统.
• 对诸如 (Al) 和铜 (Cu) 等元素的光谱线形状,特别是半最大时的全宽度 (FWHM) 的分析.
• 计算选择元素的自我吸收系数 (SA),以量化自我吸收的减少.

主要成果:

• 原子排放线的半最大全宽度 (FWHM) 减少了大约48%.
• 排放线的FWHM下降了大约31%.
• 的自我吸收系数 (SA) 从0.35增加到0.89,从0.57增加到0.75,接近1.0的理想值.

结论:

• LI-LIBS有效地减少了激光诱导分解光谱中的自我吸收效应.
• 主要的机制是通过10.6μm激光引发的等离子体外围的逆制动辐射 (IB) 加热.
• 这项研究为缓解自我吸收和增强LIBS能力提供了重要的见解.