中国激光, 2018, 45 (7): 0702006, 网络出版: 2018-09-11   

正交再加热双脉冲激光诱导黄连等离子体的光谱特性 下载: 862次

Spectral Characteristics of Coptis Chinensis Plasma Induced by Orthogonal Re-Heating Double-Pulse Laser
作者单位
重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室, 重庆 400065
图 & 表

图 1. 正交RDP-LIBS实验装置

Fig. 1. Experimental setup of orthogonal RDP-LIBS

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图 2. 黄连。(a) 采购的实物;(b) 制备后的样品

Fig. 2. Coptis Chinensis. (a) Purchased real objects; (b) samples after preparation

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图 3. 4条特征谱线的光谱强度和信背比随探测延时的演化。(a) Fe I; (b) CN; (c) Ca II; (d) Al I

Fig. 3. Spectral intensities and SBRs of four characteristic spectral lines versus detection delay. (a) Fe I; (b) CN; (c) Ca II; (d) Al I

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图 4. 不同激光能量组下4条特征谱线的光谱强度和SBR随脉冲间隔的变化。(a)(b) Fe I; (c)(d) CN; (e)(f) Ca II; (g)(h) Al I

Fig. 4. Spectral intensities and SBRs of four characteristic spectral lines versus pulse interval under different energy groups. (a)(b) Fe I; (c)(d) CN; (e)(f) Ca II; (g)(h) Al I

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图 5. 4条特征谱线的光谱强度和信背比随脉冲间隔的变化规律(E1=15 mJ,E2=35 mJ,T1=1.5 μs)。(a) Fe I; (b) CN; (c) Ca II; (d) Al I

Fig. 5. Spectral intensities and SBRs of four characteristic spectral lines versus pulse interval (E1=15 mJ, E2=35 mJ, T1=1.5 μs). (a) Fe I; (b) CN; (c) Ca II; (d) Al I

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图 6. SP-LIBS与RDP-LIBS的信号强度对比

Fig. 6. Signal intensity comparison for SP-LIBS and RDP-LIBS

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图 7. 黄连样品Ca II谱线的Boltzmann线性拟合。(a) RDP-LIBS;(b) SP-LIBS

Fig. 7. Boltzmann linear fitting of Ca II spectral line of Coptis Chinensis samples. (a) RDP-LIBS; (b) SP-LIBS

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图 8. 等离子体电子激发温度随探测延时的变化曲线

Fig. 8. Electron excitation temperature of plasma versus detection delay

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图 9. 等离子体电子数密度随探测延时的变化曲线

Fig. 9. Electron number density of plasma versus detection delay

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表 14条特征谱线的光谱增强倍数和相对标准偏差

Table1. Enhancement factor of spectral intensity and RSD for four characteristic spectral lines

Characteristic spectral lineEnhancement factorRSD of SP-LIBS /%RSD of RDP-LIBS /%
Fe I 358.17 nm4.013.511.1
CN 388.34 nm5.59.16.1
Ca II 393.37 nm10.010.38.7
Al I 396.15 nm3.521.011.3

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表 2Boltzmann拟合所使用的Ca II谱线的光谱参数

Table2. Spectral parameters of Ca II spectral line used for Boltzmann fitting

Wavelength λ/nmTransition parameterWeight factor ofup level gkTransitionprobability Aki /s-1Energy /eV
EkEi
317.933p64d 2D5/2→3p64p 2P3/263.6×1087.0491503.150984
370.603p65s 2S1/2→3p64p 2P1/228.8×1076.4678753.123349
373.693p65s 2S1/2→3p64p 2P3/221.7×1086.4678753.150984
393.373p64p 2P3/2→3p64s 2S1/241.47×1083.1509840
396.853p64p 2P1/2→3p64s 2S1/221.4×1083.1233490

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王金梅, 郑慧娟, 郑培超, 谭癸宁. 正交再加热双脉冲激光诱导黄连等离子体的光谱特性[J]. 中国激光, 2018, 45(7): 0702006. Jinmei Wang, Huijuan Zheng, Peichao Zheng, Guining Tan. Spectral Characteristics of Coptis Chinensis Plasma Induced by Orthogonal Re-Heating Double-Pulse Laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(7): 0702006.

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