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對激光誘導擊穿光譜分析儀還不了解的,請看這里!

更新時間:2022-07-01 點擊次數(shù):1185
   在激光誘導擊穿光譜分析儀分析過程中,會使用聚焦脈沖激光激發(fā)樣品,從其表面上取下很小量的材料。廣泛應用于實驗室內(nèi)的分析技術。通常在1秒的測量期間,樣品會受到上千次脈沖激發(fā)。材料會被加熱到10,000攝氏度乃至更高的溫度。高溫會使得樣品原子化并形成等離子。
  
  基本原理:
  脈沖激光束經(jīng)透鏡會聚后輻照在固體靶的表面,激光傳遞給靶材的能量大于熱擴散和熱輻射帶來的能量損失,能量在靶表面聚集,當能量密度超過靶材的電離閾值時,即可在靶材表面形成等離子體,具體表現(xiàn)為強烈的火花,并伴隨有響聲。
  激光誘導的等離子體溫度很高,通常在10000K以上,等離子體中含有大量激發(fā)態(tài)的原子、單重和多重電離的離子以及自由電子,處于激發(fā)態(tài)的原子和離子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài),并發(fā)射出具有特定波長的光輻射,用高靈敏度的光譜儀對這些光輻射進行探測和光譜分析分析,就可以得到被測樣品的成分、含量等信息。通常經(jīng)過聚焦后的激光功率密度達到GW/cm2量級,光斑處物質(zhì)蒸發(fā)、氣化和原子化后電離,形成高溫、高壓和高電子密度的等離子體。
  
  在原子內(nèi)會發(fā)生什么?
  在高能脈沖激光激發(fā)樣品時,外層原子外殼層內(nèi)的電子會被激發(fā)。由于外殼層內(nèi)的電子處于內(nèi)殼層電子的遮蔽之下,所以受原子核的吸引力不強。這也就是說,激發(fā)外殼層電子所需的能量較少。
  被激發(fā)的電子會形成電子空位,使得原子變得不穩(wěn)定。在脈沖停止后,等離子會開始冷卻,外電子殼層上的電子會逐級填補空位。電子在兩個能量級或殼層之間移動時所釋放的大量能量會根據(jù)元素不同以光的形式發(fā)射出來。

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