王敬 作品数:9 被引量:51 H指数:5 供职机构: 河北大学物理科学与技术学院 更多>> 发文基金: 河北省自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 电子电信 更多>>
磁约束技术对激光诱导等离子体辐射特性的影响 被引量:7 2014年 为了提高激光诱导击穿光谱质量,利用Nd:YAG激光器烧蚀土壤样品,研究了磁场作用下的激光诱导等离子体辐射特性。实验结果表明,在相同激光输出能量条件下,随着磁场强度的增大,等离子体的辐射强度逐渐增强。计算可知,当采用的磁场强度为0.5T时,样品元素Al,Fe,Ba和Ti的光谱线强度比无磁场作用时的分别增强了52.35%,46.64%,64.01%和51.73%,光谱信噪比分别提高了45.44%,69.64%,40.26%和41.33%;而等离子体的电子温度和电子密度分别提高了1 355.01K和0.53×1016cm-3。可见,利用磁场约束等离子体的技术是提高激光光谱质量的一种有效方法。 陈金忠 白津宁 王敬 孙江 郭树青关键词:激光诱导等离子体 光谱强度 信噪比 电子温度 电子密度 纳秒激光诱导等离子体发射光谱中的自吸收效应 被引量:10 2015年 为了减小激光诱导等离子体发射光谱中光谱线的自吸收效应,提高激光光谱分析技术对物质中高含量元素的检测水平,实验采用了一种平面反射镜装置约束等离子体,比较了有或无平面反射镜装置时光谱线的线型变化。实验表明,在无平面反射镜装置时,样品元素Al,Mg和Mn的光谱线半高全宽度分别为0.16,0.24,0.058nm,而采用由四块平面反射镜组成的装置在空间上约束激光等离子体时分别为0.11,0.13,0.047nm。结果表明,光谱线的自吸收明显减小,谱线线型变得比较锐且强度显著提高。通过观测等离子体照片,测量等离子体温度和电子密度,分析讨论了激光光谱自吸收效应降低的原因。 陈金忠 王敬 马瑞玲 李旭 王颖关键词:激光诱导击穿光谱 平面反射镜 电子温度 电子密度 激光诱导金属等离子体中的自吸效应研究 被引量:2 2014年 为了减小激光诱导等离子体中光谱线自吸收对分析结果的影响,提高发射光谱的谱线质量,实验利用组合式多功能光栅光谱仪和CCD探测器等组成的光谱分析系统记录光谱信息,采用平面反射镜装置对激光等离子体进行约束,比较了不同实验条件下光谱线的线型演化过程,并且通过测量等离子体的温度、电子密度以及样品蒸发量给出了合理解释。实验结果表明,当采用合适的平面反射镜装置约束激光等离子体时,等离子体的轴向温度有所升高,径向温度分布趋于均匀;等离子体的电子密度有较大幅度的提高;然而,样品蒸发量却有比较明显的减小。这几个方面的原因能够有效地降低光谱线的自吸收程度。由此可见,利用平面反射镜装置优化实验条件以后,可以有效减小激光诱导等离子体发射光谱的自吸收效应,在常量元素的定量分析中,允许选择灵敏谱线作为分析线,这为提高激光诱导击穿光谱技术的精确测量奠定了基础。 陈金忠 马瑞玲 王敬 李旭 苏红新关键词:激光诱导击穿光谱 平面反射镜 电子温度 电子密度 激光诱导击穿光谱的近期发展与应用 被引量:11 2016年 激光诱导击穿光谱作为分析科学领域里的一种新的光谱检测技术近年来得到了快速发展,新的研究成果不断涌现,应用范围逐渐扩大,在分析物质成分元素方面越来越显现出巨大的应用潜力和勃勃生机.本文在查阅近年来国内外最新文献的基础上,进行分析归纳,分为激光诱导击穿光谱的实验装置、方法研究以及在冶金分析、环境监测、生物医学、考古研究、地质探测、材料科学和其他领域的应用等几个部分做简要评述,试图把各篇文章的新点和亮点呈现给读者,以求共同促进激光诱导击穿光谱的繁荣与发展,使这种新型的光谱检测技术日臻完善,在科学研究和生产生活中发挥更大的作用. 陈金忠 王敬 宋广聚 李旭 王颖 滕枫关键词:激光诱导击穿光谱 仪器装置 激光诱导击穿光谱技术测定钢样品中元素Mn和Ni 被引量:10 2014年 为了减小激光等离子体发射光谱的自吸效应,提高激光诱导击穿光谱技术对物质成分的检测能力,设计了一种平面反射镜装置对等离子体进行空间约束,研究了不同实验条件下的光谱线线型,定量分析了钢样品中的元素Mn和Ni.实验结果表明,利用平面反射镜装置约束激光等离子体以后,光谱线的自吸效应比常态条件下有明显减小;通过定量分析样品元素Mn和Ni的结果看出,无平面反射镜装置时的相对标准偏差分别为3.70%和6.23%,而实验中加入面反射镜装置以后分别降至1.86%和2.16%,显著提高了分析结果的测量精度. 陈金忠 马瑞玲 王敬 李旭 王颖关键词:光谱学 激光光谱 激光诱导击穿光谱技术测定土壤中元素Cr和Pb 被引量:2 2014年 为了提高激光诱导击穿光谱技术对物质成分的检测水平,在实验中加入了平面反射镜装置约束激光等离子体。用Nd:YAG纳秒脉冲激光激发产生土壤等离子体发射光谱,测量绘制了元素的定标曲线,定量分析了土壤样品中重金属元素Cr和Pb,并与不加入平面反射镜装置条件下的检测结果进行比较。计算表明,实验中加入平面反射镜装置以后,元素Cr和Pb的测量结果的相对标准偏差与无平面反射镜装置时的相比较,分别从5.22%和8.12%降低到了3.43%和3.94%;而元素分析检出限分别由4.13×10-3%和62.54×10-3%降低到2.61×10-3%和44.22×10-3%。可见,利用平面反射镜装置能够明显提高激光诱导击穿光谱技术的测量精度。 陈金忠 王敬 马瑞玲 李旭 邓泽超关键词:激光诱导击穿光谱 平面反射镜 土壤 碳室约束对激光诱导金属等离子辐射特性的影响 被引量:2 2013年 为了提高激光诱导击穿光谱质量,获得优化的实验条件,以不锈钢样品为靶材,采用高能量铷玻璃脉冲激光烧蚀样品,由多功能组合光栅光谱仪和计算机采集系统记录光谱,分析了激光等离子体在有或无碳室约束条件下的辐射强度变化情况.通过测量电子温度和电子密度,探讨了激光诱导等离子体辐射的增强机理.实验结果表明,当采用内径为4.0mm、高度为9.0mm的小型碳室约束激光等离子体时,其发射光谱强度和信噪比均有大幅提高,电子温度和电子密度也有所上升.可见,利用这种空间约束方法能够有效地改善激光光谱质量. 陈金忠 马瑞玲 王敬 李旭 苏红新关键词:激光诱导击穿光谱 光谱强度 电子温度 电子密度 样品温度对激光诱导土壤等离子体辐射特性的影响 被引量:6 2015年 为了研究样品温度对激光诱导等离子体辐射特性的影响,以国家标准土壤样品为靶,在空气中利用波长为1 064nm的Nd∶YAG纳秒脉冲激光烧蚀不同温度(≤350℃)下的片状样品,测量了激光诱导等离子体的发射光谱强度和信噪比,计算了光谱分析检出限和信号的测量准确度.实验结果表明,当能量为200mJ时,随着样品温度的升高,等离子体辐射逐渐增强,并且在样品温度为300℃时达到最大值.计算表明,元素Al、Mg、Ba和Fe在300℃样品温度时的光谱线强度比室温条件下分别提高了67%、58%、61%和52%,信噪比分别增大了41%、51%、28%和38%,且元素分析检出限和光谱信号稳定性均有改善.升高样品温度有利于改善激光光谱的质量. 陈金忠 王敬 宋广聚 李旭 王颖 滕枫关键词:激光诱导击穿光谱 光谱强度 信噪比 检出限 样品温度对激光诱导等离子体辐射强度的影响 被引量:2 2015年 增强激光诱导等离子体的发射光谱强度,对于精确测量微弱光谱信号,改进待测材料中低含量元素的探测灵敏度意义重要。首先对金属样品加热升温,并且在一定温度时利用波长为1 064 nm的Nd:YAG纳秒脉冲激光烧蚀样品,激发产生等离子体,测量了不同样品温度条件下等离子体的发射光谱强度和信噪比。结果表明,采用的激光能量为200 m J时,随着样品温度的升高,等离子体辐射会逐渐增强,并且在温度为150℃时达到最大。计算表明,样品中分析元素Mo、Cr、Ni和Mn在温度为150℃时的光谱线强度比室温条件下的分别提高了54.56%,72.43%,70.29%和54.01%,光谱信噪比分别增大了37.44%,40.74%,38.6%和37.06%。实验还通过观察等离子体的照片,测量等离子体的温度、电子密度和样品蒸发量,讨论了激光诱导金属等离子体辐射增强的原因。可见,升高样品温度是改善激光等离子体光谱质量的一种有效手段。 陈金忠 王敬 李旭 滕枫关键词:激光诱导等离子体 光谱强度 信噪比