激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一種利用光譜信息對物質(zhì)組成元素進行分析的技術(shù),因重復(fù)性差、基體效應(yīng)、自吸收效應(yīng)大等缺點導(dǎo)致檢測精度較低。研究發(fā)現(xiàn)通過提高光譜強度,改善譜線信噪比,可以有效的降低分析樣品元素的檢出限,提高定量分析精度。針對LIBS光譜增強和信噪比改善的需求,本文將磁場增強LIBS(magnetic enhanced LIBS,MF-LIBS)與納米增強LIBS(nanoparticle enhanced LIBS,NELIBS)相結(jié)合,系統(tǒng)研究了結(jié)合方式下LIBS光譜信號特征及定量分析精度的變化情況。將0.3 T磁場與直徑20 nm金粒子相結(jié)合應(yīng)用于LIBS技術(shù)中,以純銅為試驗樣品,Cu I 515.1nm為分析譜線,分析相比于傳統(tǒng)LIBS技術(shù),NELIBS與MF-LIBS相結(jié)合時增強因子和信噪比隨激光能量的變化,以及等離子體電子溫度和電子密度隨光譜儀采樣延遲時間變化的時間演化特性,并對產(chǎn)生變化的原因進行分析。結(jié)果顯示結(jié)合方式下的光譜得到極大增強,信噪比改善明顯。利用Mc-Whirter判據(jù)進行熱...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的與意義
    1.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)
    1.3 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的優(yōu)勢與不足
        1.3.1 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的優(yōu)勢
        1.3.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的不足
    1.4 LIBS光譜增強技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 常規(guī)方法增強LIBS光譜研究現(xiàn)狀
        1.4.2 納米增強LIBS光譜研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文章節(jié)安排
第2章 激光誘導(dǎo)等離子體特性及實驗系統(tǒng)
    2.1 激光誘導(dǎo)等離子體簡介
        2.1.1 等離子體定義
        2.1.2 激光等離子體產(chǎn)生機理
    2.2 激光誘導(dǎo)擊穿等離子體的基本特征參數(shù)
        2.2.1 譜線信噪比
        2.2.2 等離子體電子溫度
        2.2.3 等離子體電子密度
        2.2.4 定量分析
    2.3 NELIBS與磁場約束結(jié)合實驗原理及系統(tǒng)
        2.3.1 激光誘導(dǎo)等離子體光譜增強機理分析
        2.3.2 NELIBS與磁場約束結(jié)合實驗方案設(shè)計
        2.3.3 NELIBS與磁場約束結(jié)合實驗裝置介紹
第3章 NELIBS結(jié)合磁場約束光譜特征參數(shù)分析
    3.1 合金元素光譜的定性分析
        3.1.1 譜線識別與選擇
        3.1.2 不同約束下譜線對比分析
    3.2 光譜強度增強因子隨激光能量變化分析
    3.3 光譜信號信噪比隨激光能量變化分析
        3.3.1 背景及噪聲計算
        3.3.2 信噪比隨激光能量變化分析
    3.4 LIBS光譜時間演化特性分析
    3.5 電子溫度時間演化特性分析
    3.6 電子密度時間演化特性分析
        3.6.1 洛倫茲擬合
        3.6.2 電子密度時間演化特性分析
    3.7 Mc-Whirter判據(jù)
第4章 NELIBS結(jié)合磁場約束合金元素定量分析
    4.1 定量分析評價指標(biāo)
    4.2 不銹鋼成分定量分析
        4.2.1 內(nèi)標(biāo)法不銹鋼定量分析
        4.2.2 絕對強度法(外標(biāo)法)不銹鋼定量分析
        4.2.3 Ni元素定量分析精度評價
    4.3 合金元素檢出限分析
        4.3.1 元素檢出限定性分析
        4.3.2 元素檢出限定量分析
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文結(jié)論
    5.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3887111