第31套，第2期 2011年2月
光诺学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.2.pp319-322 February，2011
实验参数对激光诱导铝合金产生等离子体光谱的影响
朱德华"，倪晓武1·，陈建平”，张宏超
1.南京舜工大学理学院，江苏南京210094 2.北京航空工程技术研究中心，北京100076
摘要利用Nd：YAG脉冲激光诱导击穿2519A铝合金产生等离子体光谐，采用光谱仪检测和记录了AI 和Cu的原子谱线，并研究了不同实验参数或条件对该谱线的影响。结果表明，透镜到样品表面距离、探漫角度、激光脉冲能量、观测高度和环境气压大小对实验分析性能，如谱线强度、信背比和实验可重复性等均有较大的影前，通过设置适当的实验条件可以获得最佳的实验结果。
关键词激光诱导击穿光谱：谱线强度：透镜到样品表面距离：环境气压
中图分类号：0433.4
引言
文献标识码：A
D0I:10.3964/i.issn-1000-0593(2011)02-0319-04
境气压。实验结果表明上述实验参数都对测量结果有明显的影响。
激光诱导击穿光谱（laser-inducedbreakdown spectrosco-Py，LIBS)技术是一种利用激光烧蚀样品产生等离子体辐射光谱来检测物质成分的分析技术。该技术具有分析速度快，样品处理简单，近似于无损检测等优点，可以对固体[1]、液体、气体9和气溶胶等物质进行分析。最近20年，LIBS 技术得到了飞速的发展，并已成为激光技术应用中的热门领域。但是，LIBS技术依然存在一些不足。为了获得可信度高和检出限低的实验结果，国内外学者对各种实验影响条件进行了研究。Aguilera等(5.6)研究了聚焦位置和激光能量变化对LIBS检测金属材料的影响，并讨论了谱线强度、电子温度和电子密度在不同环境气压和不同激光聚焦距离下的空间分布情况，Cowpe等]分别在标准大气压和真空环境下对单晶硅的谱线强度、电子湿度和密度进行了比较研究，Li等() 讨论了样品参数、透镜到样品表面距离（lens-to-sampledis-tance，LTSD)、取样模式和环境气体成分等条件下煤样品的分析情况，Tong等(")比较了不同探测角度和不同激光能量对实验结果的影响，结果发现谱线强度与激光能量成线性关系。
本文利用低分辨率、无门控的光谱探测仅器研究了实验条件对LIBS测量的影响，并在最优化参数条件下获得高信噪比和高可信度的光谱信号。实验中改变的实验参数包括： LTSD、探测角度、激光脉冲能量、等离子体观测高度以及环
收稿日期：2010-04-22，修订日期：2010-07-28
基金项目：国家自然科学基金项目（60878023)资助
作者简介：朱德华，1985年生，南京理工大学理学院博士研究生
*通讯联系人
万方数据
e-mail; jsnjnxw@gmail. com
1
实验装置
实验装置如图1所示，Nd：YAG激光器（波长1064
nm，脉宽10ns，最大单脉冲能量600mJ)发出的激光经三校镜反射后依次通过半波片、偏振分光镜和1：9分光平片后，经焦距为350mm的平凸透镜聚焦于样品表面。其中半波片和偏报分光镜组成连续可调的衰减器。分光平片分出10%的
4 Tngk ms
Nd.YAG laer
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Polarires
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88
透光座口 80mm
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Schematic diagram of the LIBS experimental setup. The
Fg1
inset shows the schematic diagram of the laboratory made chamber setup
e-mail; zhudehua556@gmail. com