激光诱导Cu等离子体光谱时间演化特性研究

来源：激光与红外杂志2018年第11期北京时间：

作者：唐慧娟

单位：1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051;2.北京理工大学外国语学院,北京 100081；

摘要：针对激光诱导Cu等离子体时间演化问题,使用Nd∶YAG脉冲激光器对Cu样品进行烧蚀产生等离子体,采集延迟时间为0.5～10 μs时等离子体时间分辨光谱并对整体谱线进行分析。激光能量调节为142 mJ,在热力学平衡状态下,利用Boltzmann斜率法测得等离子体电子温度。选择独立较好、不受相邻谱线影响的Cu I 521.8 nm作为特征谱线测量其半波宽度,并采用Stark展宽法计算等离子体的电子密度。实验表明:随着延时时间的增加,等离子体内能因不断向外扩展转化为动能而骤减,电子温度整体呈下降趋势,且在延时时间为2 μs时达到最大,延时时间13 μs后下降趋缓。随着延迟时间的增加,等离子体的电子密度降低,电子与发射粒子之间的碰撞程度也相应降低,谱线展宽随之减小。

关键词：光谱学; 电子温度; 电子密度;时间演化

基金资助：国家自然科学基金项目(No.61473267);国防基础科研资助项目(No.JSJC2013408C009);山西省回国留学人员科研资助项目(No.2017-098)资助