發(fā)布時間：2024-11-25 18:30

　　隨著人類對未知的探索,在不同環(huán)境下開展物質探測難以避免,外太空或高海拔地區(qū)的物質分析檢測,成為了人們亟需解決的問題。激光誘導擊穿光譜技術作為一種非接觸、實時且無損的檢測手段,被廣泛應用于各種極端環(huán)境下的物質分析檢測中。而環(huán)境氣體壓強對激光誘導等離子體特性有重要影響,所以開展壓強對納秒激光誘導空氣等離子體特性的影響研究是很有必要的,本文基于激光誘導等離子體,獲得了空氣等離子體光譜及羽體的特性,同時改變環(huán)境壓強,開展了壓強對空氣等離子體特性的影響研究。首先我們搭建了激光誘導等離子體實驗系統(tǒng),對影響空氣等離子體產生閾值的因素進行分析,獲得激光誘導空氣等離子體的最佳條件。在獲得了穩(wěn)定且可探測的空氣等離子體的基礎上,搭建光譜采集系統(tǒng)與羽體采集系統(tǒng),對空氣等離子體光譜及羽體進行采集分析,同時對影響空氣等離子體發(fā)射光譜和羽體的條件進行探究,找出最適宜的實驗條件。最后改變環(huán)境壓強,探究壓強對空氣等離子體光譜特性和羽體特性的影響。研究結果表明:在10-100 k Pa空氣壓強條件下,空氣等離子體發(fā)射光譜中的線狀光譜和連續(xù)光譜依賴于氣體壓強變化,且原子譜線和離子譜線強度隨氣體壓強的變化有明顯差別�？諝獾入x子...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內容
第2章 激光誘導等離子體理論
    2.1 等離子體產生機理
    2.2 等離子體診斷方式
        2.2.1 光學陰影法
        2.2.2 干涉法
        2.2.3 探針法
        2.2.4 光譜法
        2.2.5 高速照相法
    2.3 光譜譜線的展寬機制
        2.3.1 自然展寬
        2.3.2 碰撞展寬
        2.3.3 多普勒展寬
        2.3.4 斯塔克(Stark)展寬
        2.3.5 儀器展寬
    2.4 等離子體物理參數(shù)的測量
        2.4.1 等離子體電子密度
        2.4.2 等離子體電子溫度
    2.5 本章小結
第3章 空氣等離子體產生閾值特性
    3.1 等離子體產生閾值評定方法
    3.2 聚焦透鏡角度對空氣等離子體產生閾值
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗結果分析
    3.3 激光發(fā)散角對空氣等離子體產生閾值的影響
        3.3.1 實驗裝置
        3.3.2 實驗結果分析
    3.4 環(huán)境壓強對空氣等離子體產生閾值的影響
        3.4.1 實驗裝置
        3.4.2 環(huán)境壓強對空氣等離子體產生閾值的影響
    3.5 本章小結
第4章 空氣等離子體光譜特性
    4.1 實驗裝置
    4.2 空氣等離子體線狀光譜指認
    4.3 空氣等離子體光譜的時空演化
        4.3.1 空氣等離子體光譜的時間分辨光譜
        4.3.2 空氣等離子體光譜的角度分布
    4.4 激光能量對空氣等離子體光譜特性的影響
    4.5 環(huán)境壓強對空氣等離子體光譜特性的影響
        4.5.1 不同壓強下空氣等離子體光譜分析
        4.5.2 不同壓強下空氣等離子體電子密度
        4.5.3 不同壓強下空氣等離子體電子溫度
    4.6 本章小結
第5章 空氣等離子體羽體特性
    5.1 實驗裝置
    5.2 空氣等離子體羽體的時間演化
    5.3 激光能量對空氣等離子體羽體的影響
    5.4 空氣等離子體羽體隨環(huán)境壓強變化情況
    5.5 空氣等離子體羽體隨聚焦透鏡角度變化情況
        5.5.1 實驗裝置
        5.5.2 實驗結果分析
    5.6 空氣等離子體羽體不同組分光分析
    5.7 本章小結
第6章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝



本文編號：4012592