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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!

時間:2022-07-01 點擊次數:53
   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樣品,從其表面上取下很小量的材料。廣泛應用于實驗室內的分析技術。通常在1秒的測量期間,樣品會受到上千次脈沖激發。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態的原子、單重和多重電離的離子以及自由電子,處于激發態的原子和離子從高能態躍遷到低能態,并發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。通常經過聚焦后的激光功率密度達到GW/cm2量級,光斑處物質蒸發、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。
  
  在原子內會發生什么?
  在高能脈沖激光激發樣品時,外層原子外殼層內的電子會被激發。由于外殼層內的電子處于內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,激發外殼層電子所需的能量較少。
  被激發的電子會形成電子空位,使得原子變得不穩定。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元素不同以光的形式發射出來。

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