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激光诱导击穿光谱法铁基合金谱线选择研究

光谱学与光谱分析 2019年第1期39卷 263-268页

作者：刘洋赵天卓余锦付杰连富强孙思宁樊仲维中国科学院光电研究院北京100094 中国科学院大学北京100049 北京国科世纪激光技术有限公司北京102211

内标法是激光诱导击穿光谱(LIBS)最常用的定量分析方法之一。为了提高定量分析精度,研究了谱线强度比的相对波动特性随分析线和内标线之间激发能级差(ΔE)和波长差(Δλ)变化的规律。在局部热力学平衡条件下,建立了考虑等离子体中某元... 详细信息

内标法是激光诱导击穿光谱(LIBS)最常用的定量分析方法之一。为了提高定量分析精度,研究了谱线强度比的相对波动特性随分析线和内标线之间激发能级差(ΔE)和波长差(Δλ)变化的规律。在局部热力学平衡条件下,建立了考虑等离子体中某元素电子上能级跃迁到下能级产生原子发射谱线的激发能级差、等离子体温度、配分函数和离子密度等强度影响因素的数学模型,对模型中激发能级差对谱线强度相对波动的影响进行了研究。得到在-2eV谱线强度随着ΔE和T变化的趋势:随着ΔE变大,谱线强度比呈上升,在ΔE=2eV,T=3 000K时谱线强度比最大;并且谱线强度比相对波动对ΔE和T敏感,ΔE趋近于零时相对波动变小,T对谱线强度比相对波动影响变化不大,整体趋势平稳。在T=10 000K时,ΔE比ΔE>0时小,因此理论上优先选择ΔE谱线对。通过理论分析得出|ΔE|越接近于零,谱线强度比相对波动越小。实验装置中采用工作波长1 064nm,脉冲能量85mJ,重复频率1Hz,脉冲宽度13ns的Nd∶YAG脉冲激光诱导击穿样品;采用工作波长200～975nm,光学分辨率优于0.05nm的Andor公司Mechelle 5000光谱仪,配合Andor New iStar型号ICCD采集光谱;利用激光诱导铁基合金等离子体光谱进行验证。实验中,以Fe为内标元素,Cr和Mn为分析元素。筛选NIST谱线库中跃迁概率在106以上的谱线,并优先选择共振线能级差相近的非共振线进行对比分析。结果表明,选择激发能级相近或波长相近的谱线作为分析谱线的原则有一定的局限性。对于Cr和Fe,|ΔE|在0.14和1.51eV时得到的谱线强度相对标准偏差(RSD)分别为6.7%和4.6%,其谱线强度比理论值和实际值之差分别为1.14和0.59;|Δλ|在11.7和50.8nm时得到的RSD分别为6.3%和4.4%,其谱线强度比理论值和实际值之差分别为1.69和0.62。分析表明,相比于波长差,激发能级差对Cr/Mn相对波动影响较大。分析元素Cr/Mn与内标元素Fe波长差绝对值不断增大,RSD反而不断减小;在1.50eV和90nm较大约束范围内,|ΔE|大的谱线得到的谱线强度比相对波动相对较小,Cr和Fe的RSD最大相差为2.06%;|Δλ|大的谱线得到的谱线强度比相对波动相对较小,Cr和Fe的RSD最大相差为1.35%。由以上实验结果得出,在实际选择分析谱线时,尽量选择激发能级和波长相近的谱线原则有一定的局限性。|ΔE|或|Δλ|大的谱线得到的RSD较小,选择谱线强度比理论值和实际值最接近的谱线可以作为谱线选择依据。另外,选择谱线强度比理论值和实际值最接近的谱线,可以降低谱线强度比相对波动。

关键词：内标法激光诱导击穿光谱谱线强度比相对波动相对标准偏差谱线强度比

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微间隙大气压空气介质阻挡放电模式的转化

高电压技术 2015年第2期41卷 572-577页

作者：韩育宏贾鹏英鲍文婷李雪辰河北大学物理科学与技术学院保定071002

大气压空气中介质阻挡均匀放电产生的等离子体在工业领域具有广阔的应用前景。为研究这种放电的产生条件及机理,利用微间隙介质阻挡放电装置,通过测量放电参数和发射光谱,研究了放电模式的转化过程。结果表明:低电压时电流波形每半个周... 详细信息

大气压空气中介质阻挡均匀放电产生的等离子体在工业领域具有广阔的应用前景。为研究这种放电的产生条件及机理,利用微间隙介质阻挡放电装置,通过测量放电参数和发射光谱,研究了放电模式的转化过程。结果表明:低电压时电流波形每半个周期存在若干个脉冲宽度很小的脉冲,为微放电丝模式;随着电压增加,电流每半个周期出现了一个宽度较大(约5.5μs)强度较强的脉冲,该较宽电流脉冲上随机叠加了宽度小(约100 ns)强度弱的小脉冲;外加电压峰值达到9.2 kV时,电流波形只存在该较宽放电脉冲,为均匀放电模式。放电发射光谱的研究表明:外加电压增加时谱线强度比降低,即高能电子比例减小。这说明随外加电压增加,微气隙中的放电电场强度是降低的。

关键词：介质阻挡放电微放电丝均匀放电转换过程电流脉冲谱线强度比

大质量年轻星体新的C^(18)O(1-0)发射

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天文学报 2002年第1期43卷 33-40页

作者：张燕平孙锦孙艳春孙金江北京师范大学天文系北京100875 中国科学院紫金山天文台青海观测站德令哈817000

利用紫金山天文台青海观测站１３．７米的毫米波望远镜对７４个大质量年轻星体或候选体进行了Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）的谱线观测．在６３个源中观测到了Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）发射，其中５７个天体第一次探测到Ｃ～（１８）Ｏ（... 详细信息

利用紫金山天文台青海观测站１３．７米的毫米波望远镜对７４个大质量年轻星体或候选体进行了Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）的谱线观测．在６３个源中观测到了Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）发射，其中５７个天体第一次探测到Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）谱线发射．艰据谱线辐射温度（ＴＲ＊）和半宽（△Ｖ），利用ＬＴＥ方法计算了每个测量源的Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）发射的光学厚度和Ｃ～（１８）Ｏ分子的柱密度，讨论了１３ＣＯ（１－０）和Ｃ～（１８）Ｏ（１－０）的谱线强度比和积分强度比．

关键词：分子云 C^18O(1-0)发射谱线强度比大质量星谱线辐射温度恒星形成

金等离子体中类Ni和类Ga离子跃迁子阵强度比研究

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原子与分子物理学报 2005年第1期22卷 149-152页

作者：程新路张红杨向东张继彦杨国洪四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 四川大学物理科学与技术学院四川成都610065 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

用Cowan的原子结构从头算程序和SOSA模型计算各阶电离的金离子的能级结构和跃迁过程 ,在简化的碰撞辐射模型下求解能级布居数方程 ,计算了给定密度、不同电子温度下的金等离子体的理论合成谱。研究了类Ni和类Ga离子之间的共振线的强度... 详细信息

用Cowan的原子结构从头算程序和SOSA模型计算各阶电离的金离子的能级结构和跃迁过程 ,在简化的碰撞辐射模型下求解能级布居数方程 ,计算了给定密度、不同电子温度下的金等离子体的理论合成谱。研究了类Ni和类Ga离子之间的共振线的强度比随电子温度的变化规律。

关键词：金等离子体谱线强度比等离子体诊断

微间隙大气压空气介质阻挡放电的模式转化研究

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微间隙大气压空气介质阻挡放电的模式转化研究