本文主要研究内容
作者董博（2019）在《激光剥离—火花诱导击穿光谱及其在铝合金元素分析中的应用》一文中研究指出：激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种应用广泛的光谱分析技术,但传统的LIBS技术由于受到等离子体中较强的电子轫致辐射所造成的背景干扰,灵敏度较低。为此,科学家们尝试了多种方法来提高LIBS技术的信号强度和分析灵敏度。本文所采用的火花放电就是其中之一,该技术被称为激光剥离-火花诱导击穿光谱(LA-SIBS)技术。本文首先在低重复频率下开展了LA-SIBS技术的实验研究工作。以一台重复频率为5 Hz的电光调Q Nd:YAG激光器作为激光光源、以一台门控脉冲高压电源作为火花放电的电源,通过实验验证了LA-SIBS技术对于提高光谱信号强度和分析灵敏度的可行性,并对实际操作中火花放电的通道特性进行了细致研究。实验结果表明:在合理的剥离激光能量和电极空间布置下,通过使用带有外触发的脉冲高压电源来调节火花放电的延时时间,可以实现放电通道由“V”字形放电到平行放电的转变。在“V”字形放电时,火花放电会扩大烧蚀坑洞的直径、破坏横向空间分辨率;而在平行放电时,火花放电不会扩大烧蚀坑洞的直径,可以实现其横向空间分辨率仅由激光剥离来决定。实验在平行放电的条件下对铝合金中的铬(Cr)元素进行了定量分析,得到其检出限达到了8.8 ppm,比单纯的LIBS技术改善了8倍。为了提高LIBS技术的分析速度,有必要在高重复频率下开展LIBS技术的相关研究。然而,高重复频率激光器的单脉冲能量普遍较低,难以获得高的光谱分析灵敏度。为了增强等离子体辐射的光谱信号强度,实验将LA-SIBS技术拓展到高重复频率下,这样,既能显著提高系统的分析速度,又能获得较高的光谱分析灵敏度。本文以一台重复频率为1 kHz的声光调Q Nd:YAG激光器作为激光光源,建立了一套HRR LA-SIBS光谱分析系统,通过实验验证了LA-SIBS技术能够在高重复频率下有效工作的可行性,评估了其对铝合金样品中镁(Mg)和铜(Cu)元素的分析性能,并优化了相关的实验参数和实验条件。实验结果表明:利用HRR LA-SIBS技术所测得的镁(Mg)和铜(Cu)元素的检出限分别为14.0和9.9 ppm,比在没有火花放电的情况下提高了8-12倍。HRR LA-SIBS技术不仅提高了分析速度,还可以通过在短时间内平均多次测量来降低背景噪声,改善分析灵敏度。HRR LA-SIBS技术的发展将有望在实现元素快速分析,尤其是在固体样品表面元素分布的高分辨快速成像分析中得到广泛的应用。
Abstract
ji guang you dao ji chuan guang pu (LIBS)ji shu shi yi chong ying yong an fan de guang pu fen xi ji shu ,dan chuan tong de LIBSji shu you yu shou dao deng li zi ti zhong jiao jiang de dian zi ren zhi fu she suo zao cheng de bei jing gan rao ,ling min du jiao di 。wei ci ,ke xue jia men chang shi le duo chong fang fa lai di gao LIBSji shu de xin hao jiang du he fen xi ling min du 。ben wen suo cai yong de huo hua fang dian jiu shi ji zhong zhi yi ,gai ji shu bei chen wei ji guang bao li -huo hua you dao ji chuan guang pu (LA-SIBS)ji shu 。ben wen shou xian zai di chong fu pin lv xia kai zhan le LA-SIBSji shu de shi yan yan jiu gong zuo 。yi yi tai chong fu pin lv wei 5 Hzde dian guang diao Q Nd:YAGji guang qi zuo wei ji guang guang yuan 、yi yi tai men kong mai chong gao ya dian yuan zuo wei huo hua fang dian de dian yuan ,tong guo shi yan yan zheng le LA-SIBSji shu dui yu di gao guang pu xin hao jiang du he fen xi ling min du de ke hang xing ,bing dui shi ji cao zuo zhong huo hua fang dian de tong dao te xing jin hang le xi zhi yan jiu 。shi yan jie guo biao ming :zai ge li de bao li ji guang neng liang he dian ji kong jian bu zhi xia ,tong guo shi yong dai you wai chu fa de mai chong gao ya dian yuan lai diao jie huo hua fang dian de yan shi shi jian ,ke yi shi xian fang dian tong dao you “V”zi xing fang dian dao ping hang fang dian de zhuai bian 。zai “V”zi xing fang dian shi ,huo hua fang dian hui kuo da shao shi keng dong de zhi jing 、po huai heng xiang kong jian fen bian lv ;er zai ping hang fang dian shi ,huo hua fang dian bu hui kuo da shao shi keng dong de zhi jing ,ke yi shi xian ji heng xiang kong jian fen bian lv jin you ji guang bao li lai jue ding 。shi yan zai ping hang fang dian de tiao jian xia dui lv ge jin zhong de ge (Cr)yuan su jin hang le ding liang fen xi ,de dao ji jian chu xian da dao le 8.8 ppm,bi chan chun de LIBSji shu gai shan le 8bei 。wei le di gao LIBSji shu de fen xi su du ,you bi yao zai gao chong fu pin lv xia kai zhan LIBSji shu de xiang guan yan jiu 。ran er ,gao chong fu pin lv ji guang qi de chan mai chong neng liang pu bian jiao di ,nan yi huo de gao de guang pu fen xi ling min du 。wei le zeng jiang deng li zi ti fu she de guang pu xin hao jiang du ,shi yan jiang LA-SIBSji shu ta zhan dao gao chong fu pin lv xia ,zhe yang ,ji neng xian zhe di gao ji tong de fen xi su du ,you neng huo de jiao gao de guang pu fen xi ling min du 。ben wen yi yi tai chong fu pin lv wei 1 kHzde sheng guang diao Q Nd:YAGji guang qi zuo wei ji guang guang yuan ,jian li le yi tao HRR LA-SIBSguang pu fen xi ji tong ,tong guo shi yan yan zheng le LA-SIBSji shu neng gou zai gao chong fu pin lv xia you xiao gong zuo de ke hang xing ,ping gu le ji dui lv ge jin yang pin zhong mei (Mg)he tong (Cu)yuan su de fen xi xing neng ,bing you hua le xiang guan de shi yan can shu he shi yan tiao jian 。shi yan jie guo biao ming :li yong HRR LA-SIBSji shu suo ce de de mei (Mg)he tong (Cu)yuan su de jian chu xian fen bie wei 14.0he 9.9 ppm,bi zai mei you huo hua fang dian de qing kuang xia di gao le 8-12bei 。HRR LA-SIBSji shu bu jin di gao le fen xi su du ,hai ke yi tong guo zai duan shi jian nei ping jun duo ci ce liang lai jiang di bei jing zao sheng ,gai shan fen xi ling min du 。HRR LA-SIBSji shu de fa zhan jiang you wang zai shi xian yuan su kuai su fen xi ,you ji shi zai gu ti yang pin biao mian yuan su fen bu de gao fen bian kuai su cheng xiang fen xi zhong de dao an fan de ying yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的董博，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于光谱学论文,激光剥离火花诱导击穿光谱论文,放电通道论文,元素分析论文,高重复频率论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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