用大芯径石英玻璃光纤传输兆瓦级高能激光脉冲及其在双波长LA-LIBS技术中的应用
【摘要】:为了解决单脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在元素分析时空间分辨本领与分析灵敏度之间的矛盾,本文利用一台双波长输出的Nd:YAG激光器开展了双波长激光剥离-激光诱导击穿光谱(LA-LIBS)技术的研究。其中532 nm的二倍频激光用于剥离样品;1 064 nm的基频激光通过大芯径石英玻璃光纤传输并实现一定的延时后用于击穿被剥离的样品。两束激光采用正交几何配置以实现高空间分辨高灵敏的元素分析。实验研究了1 064 nm激光到光纤的耦合、光纤输出后的准直以及再聚焦时的一些关键技术问题。研究并得出了四种不同光纤对激光能量的传输能力。选择利用芯径为800μm,数值孔径为0.39、长50 m的石英玻璃光纤成功传输了15 mJ的调Q激光脉冲并实现了250 ns的延时。并在此基础上开展了铜合金样品的双波长LA-LIBS分析,实验验证了基于一台Nd:YAG激光器开展双波长LA-LIBS研究的可行性。该技术只需要一台激光器就可以完成相应的光谱分析,具有系统结构简单,便于小型化等优点,适合对不同样品开展原位的高空间分辨高灵敏的元素显微分析。
【作者单位】:
华南理工大学理学院物理系;
【关键词】: 光纤传能 激光剥离-激光诱导击穿光谱 高空间分辨 元素分析 【基金】:国家自然科学基金项目(11274123) 国家重大基础研究计划(973)项目(2012CB921900) 华南理工大学中央高校科研业务费(x21x-D2116740)资助 【分类号】:TN253 【正文快照】: 弓I言 传统的单脉冲激光诱导击穿光谱(laser-induced break-down spectroscopy,LIBS)技术在对固体样品进行高空间分辨的微区元素分析时会碰到空间分辨本领与光谱分析灵敏度 之间的矛盾D4]。这是由于要获得较高的空间分辨本领,激 光在样品表面所烧烛的坑洞必须很小,这时用于剥
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