1 安徽师范大学物理与电子信息学院, 安徽 芜湖 241002
2 光电材料科学与技术安徽省重点实验室, 安徽 芜湖 241002
为提高激光诱导击穿光谱技术 (LIBS) 对水中重金属元素含量的检测精确度, 将 LIBS 技术分别与单变量定标 (SVCC) 和偏最小二乘法 (PLS) 分析方法相结合, 对 Cr、Mn、Ca 混合水溶液中的金属元素进行了定量分析。利用 PLS-LIBS 技术研究了样品中共存元素对分析元素的影响, 研究结果表明分析元素的检测精确度受共存元素的影响较大, 将共存元素与分析元素的分析线强度同时作为 PLS 模型的输入变量, 得到的分析元素浓度总预测相对误差明显减小。利用 SVCC-LIBS 方法检测 Cr、Mn、Ca 元素的浓度总预测相对误差分别为 14.3%、8.46%、6.35%, 而利用 PLS-LIBS 方法各相对误差分别改善至 2.30%、0.74%、0.03%, 其中 Mn 元素的浓度预测相关曲线线性度 R2 由 SVCC-LIBS 方法的 0.985 改善至 0.999, 表明 PLS-LIBS 技术能有效提高混合水溶液中微量金属元素的检测精确度。
光谱学 激光诱导击穿光谱 混合水溶液 金属元素 偏最小二乘法 共存元素 检测精确度 spectroscopy laser-induced breakdown spectroscopy mixed aqueous solution metal element partial least-squares regression coexisting element detection accuracy
1 安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽 芜湖 240002
2 蚌埠学院理学院，安徽 蚌埠，233030
3 光电材料科学与技术安徽省重点实验室，安徽 芜湖 240002
在激光诱导击穿光谱(LIBS)技术中，离焦量的选取对LIBS的探测灵敏度具有重要影响。LIBS光谱强度最大时对应的最佳离焦量具有基质效应，不同物理特性的金属基质样品具有不同的最佳离焦量。通过实验测定了12个物理性质有明显差异的高纯金属样品的最佳离焦量，初步推测了最佳离焦量与金属基质元素物理特性参数之间的关联，所得结论支持前期LIBS击穿阈值的研究结果。本文研究结果表明金属基质元素的力学、光学、电学和热学特性对最佳离焦量有影响，尤其是基质金属元素的热导率和比热容对最佳离焦量影响很大，且都与最佳离焦量正向关联。本文依据基质元素物理特性参数的本质对最佳离焦量的基质效应机理进行了合理分析，分析结果对进一步理解LIBS技术中的基质效应机理和修正基质效应提供了基础支撑。
光谱学 激光诱导击穿光谱 金属 基质效应 物理特性 最佳离焦量 中国激光
2022, 49(13): 1311003
1 安徽师范大学 物理与电子信息学院，安徽 芜湖 241002
2 光电材料科学与技术安徽省重点实验室，安徽 芜湖 241002
3 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
4 安徽华东光电技术研究所有限公司，安徽 芜湖 241000
设计一种L波段雷达功率放大器。对功率放大器的输出功率、脉冲顶降、热设计等关键参数进行了理论分析，结合电路输出功率的仿真结果对功率放大器的工作效率以及输出功率的带内波动进行评估。研究了脉冲顶降对输出信号的品质影响，探讨了功率放大器热设计的半定量的制约问题。给出系统主要参量的优化设计方法，完成了L波段雷达功率放大器的样机制作。在极限温度下对功率放大器的输出功率、脉冲顶降、脉冲上升下降时间、功率谱主副瓣功率比以及主杂波功率比等频域特性参数进行了测试与优化。测试结果表明，在极限温度范围下，系统主要技术指标不受温度的影响。与国内外同类产品相比，该功率放大器具有体积小、可靠性高、效率高、稳定性好等特点，同时较低的相位噪声有利于提高接收机的灵敏度。因此，该L波段雷达功率放大器可广泛应用于民用和军用雷达领域，具有很好的应用前景。
L波段 功率放大器 脉冲顶降 雷达 L-band power amplifier pulse top down radar
1 安徽师范大学光电材料科学与技术安徽省重点实验室, 安徽 芜湖 241000
2 巢湖学院电子工程学院, 安徽 巢湖238000
为了揭示液相基质激光诱导击穿光谱(LIBS)与固相基质LIBS特性差异的产生机理,采用液体射流取样技术,利用脉冲激光烧蚀CrCl3水溶液产生激光等离子体,研究了等离子体中Cr元素发射光谱、等离子体电子温度和电子密度的空间演化特性。结果表明:相对于固相基质等离子体,液相基质激光等离子体存在明显不同的空间演化特性,在激光束传播方向上,等离子体可以沿着激光束传播方向膨胀至距离射流表面0.8 mm处;等离子体羽发光区域的线径较小,约为3.2 mm;离子谱线与原子谱线的峰值强度出现在不同位置,分别距离射流表面0.8 mm和0.4 mm;等离子体的电子温度低,电子密度值小,在激光束传播方向上两者的变化范围分别为2939~3611 K和0.0149×10
14~4.86×10
14 cm
-3,且在离射流表面0.8 mm处达到最大值;与固相基质等离子体类似,液相基质等离子体的发射光谱、电子温度和电子密度的空间演化特性具有较好的空间对称性。
光谱学 激光诱导等离子体 液相基质 发射光谱 空间演化特性 电子温度 电子密度
安徽师范大学光电材料科学与技术安徽省重点实验室, 安徽 芜湖 241000
为提高液相基质激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的检测灵敏度,必须优化光谱探测系统的关键实验参数。采用液体射流取样技术,以混合水溶液中Pb、Cr、Cd、Mn、Ca、Al等金属元素已选定的分析线为研究对象,以金属元素LIBS信号的信噪比最大化为优化标准,在增强型电荷耦合器件(ICCD)门宽为0.3 μs条件下,对激光脉冲能量、ICCD门延时、液体样品流速等关键系统参数进行了优化,结果分别为50 mJ、2.0 μs和40 mL/min。
光谱学 激光诱导击穿光谱 实验参数优化 液体射流取样技术 信噪比 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 073002
1 蚌埠学院数学与物理系, 安徽 蚌埠 233030
2 安徽师范大学原子与分子物理研究所, 安徽 芜湖 241000
利用自建的液相射流和双脉冲激光诱导击穿光谱技术(LIBS)实验装置，测定了AlCl3水溶液和混合溶液中Al元素的单脉冲和双脉冲激光诱导击穿光谱，给出了单、双脉冲下的最优LIBS实验参数，在最优化实验条件下，得到AlCl3水溶液和混合溶液中Al元素质量分数的单、双脉冲LIBS检测限分别为26.79×10-6、28.85×10-6和11.93×10-6、14.46 ×10-6，双脉冲LIBS检测灵敏度比单脉冲明显提高。
光谱学 激光诱导击穿光谱 液体射流 双脉冲 检测限
1 安徽师范大学原子与分子物理研究所， 安徽 芜湖 241000
2 中科院安徽光学精密机械研究所大气光学中心， 安徽 合肥 2300
3 中国海洋大学光学光电子实验室, 山东 青岛 266071
实验测定了激光诱导Al等离子体中390.068,394.4,396.152,466.3056 nm等谱线的时间、空间分辨特性，由发射光谱线的强度和Stark展宽计算了Al等离子体中的电子密度，并由实验结果讨论了电子密度的时间空间演化特性。实验结果表明，当延时在100~1500 ns变化时，等离子体中的电子密度变化范围为0.02×1017~1.4×1017 cm-3，在沿激光束方向上，当距离靶表面0~1.8 mm范围内变化时，相应的电子密度范围为0.28×1017~0.95×1017 cm-3, 等离子体电子密度在沿激光束方向上具有很好的对称性。
光谱学 激光诱导Al等离子体 时间空间分辨发射光谱 电子密度
安徽师范大学原子与分子物理研究所,芜湖,241000
本文系统地研究了靶点位置、激光功率密度以及缓冲气体对铅黄铜样品中激光诱导击穿谱(LIBS)特性的影响;并分析了不同环境气体下LIBS信号的时间分辨特性,确定了将LIBS用于铅黄铜合金样品杂质元素定量分析时的最佳实验条件.
铅黄铜合金 痕量分析 LIBS
安徽师范大学原子与分子物理研究所,芜湖,241000
本文报道了在280～286.5 nm区域内,通过共振增强多光子电离-时间飞行质谱和质量选择光电离激发谱对二甲基硫分子的光电离和光解离通道进行了研究.实验结果表明,在280～286.5 nm区域内,二甲基硫分子以母体分子的电离通道为主,即首先电离生成母体离子然后母体离子再解离生成碎片离子.
二甲基硫 共振增强多光子电离 飞行时间质谱 原子与分子物理学报
2006, 23(6): 1056
安徽师范大学物理与电子信息学院,安徽,芜湖241000
由CH4/Ar放电产生C2负离子,在超声射流条件下,观测到B←X(1-0)跃迁的激光诱导荧光激发谱.对该谱带的转动结构进行了标识,并得到X(v=0)和B(v=1)态的转动常数.另外测量了B(v=1)振动态的寿命,其寿命为80±1
ns.
光谱学 激光诱导荧光激发谱 C2负离子 B2∑+μ态 spectroscopy laser-induced fluorencence excitation spectrum C2 anion B2Σμ+state
