1、原子發(fā)射光譜分析法，即AES是光學(xué)分析法中最早產(chǎn)生的分析檢測方法，而激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（即LIBS）是其中很重要的一個(gè)應(yīng)用，LIBS是用激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體作為光源，可以用來分析固體，液體，氣體等各種狀態(tài)物質(zhì)的性質(zhì)。金屬M(fèi)g是一種優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)很明顯的未來材料，對(duì)于其缺點(diǎn)，現(xiàn)在研究人員認(rèn)為利用激光沖擊可以很好的增強(qiáng)它的物理性能，那么利用LIBS技術(shù)分析激光誘導(dǎo)Mg等離子體的特征就顯得非常需要，這也是本課題所進(jìn)行的工作。
　　本論文

2、主要內(nèi)容分為如下三個(gè)部分：
　　1.闡述了激光等離子體形成的原理，概述了等離子體的基本理論和基本現(xiàn)象。介紹了光譜的特性以及光譜的分析方法和參數(shù)計(jì)算。
　　2.分析了在不同的激光能量下產(chǎn)生的等離子體的特性并計(jì)算相關(guān)參數(shù)。利用波長為1064nm，最大能量為500mJ的Nd：YAG脈沖激光器在室溫，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下沖擊Mg合金，階梯的改變激光輸出能量，得到相應(yīng)的Mg等離子體特征譜線。分析譜線，發(fā)現(xiàn)譜線有不同的演化速率，同時(shí)得

3、到了MgⅠ，MgⅡ離子譜線，證明此實(shí)驗(yàn)條件下，激光能量足夠Mg合金靶材充分電離。選擇了相對(duì)強(qiáng)度較大的MgI383.2nm，MgI470.3nm， MgI518.4nm三條激發(fā)譜線，利用上述所選特征譜線的相對(duì)強(qiáng)度，計(jì)算得到了等離子體的電子溫度：激光能量為500mJ時(shí)，等離子體溫度為1.63×104K，在200～500mJ激光能量范圍內(nèi)，等離子體溫度隨著激光能量的降低而衰減，在350～500mJ激光能量范圍內(nèi)的等離子體溫度隨激光能量的變化速

4、度十分明顯，200～350mJ時(shí)等離子體溫度變化速度迅速減緩；激光能量為300mJ時(shí)，譜線的相對(duì)強(qiáng)度有明顯減弱，低于350mJ和250mJ時(shí)的譜線相對(duì)強(qiáng)度，不符合譜線相對(duì)強(qiáng)度會(huì)隨著激光能量提高而上升的變化趨勢，證明發(fā)生了等離子體屏蔽現(xiàn)象，即高功率激光沖擊靶材產(chǎn)生的等離子體阻隔了激光與靶材之間的耦合。此時(shí)的等離子體溫度明顯升高，不符合變化趨勢，分析認(rèn)為是由于在發(fā)生等離子體屏蔽現(xiàn)象時(shí)，激光束的能量被等離子體吸收，導(dǎo)致等離子體溫度大幅上升。<

5、br>　　3.分析了不同延遲時(shí)間下的等離子體瞬態(tài)光譜，即其時(shí)間演化過程。在第一部分實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上加入延時(shí)器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在延遲時(shí)間100ns內(nèi)，等離子體還處于形成階段。延遲時(shí)間在250ns內(nèi)，電子溫度迅速下降，在50ns內(nèi)變化最為明顯，在250ns～500ns延遲時(shí)間時(shí)，溫度下降的速率明顯減小，分析認(rèn)為是該階段的等離子體復(fù)合輻射增加，同時(shí)粒子之間的相互碰撞幾率減小。分析1～50μs延遲時(shí)間的光譜，在50μs延遲時(shí)間已經(jīng)沒法采集到Mg等