| Индекс УДК | 535.33 |
|
Laser wavelength and argon ambient gas pressure effects on metallic plasma emission [Текст] A. A. I. Khalil , M. A. Gnadol , G. Al-Mokbil |
|
| Аннотация |
The effects of laser wavelength and argon ambient gas pressure on ionic and atomic emission from aluminum and copper metal plasmas has been studied. The plasmas were generated using metal targets excited with a Q-switched Nd: YAG laser operating at the first fundamental (1064 nm), second (532 nm), third (355 nm), and fourth harmonics (266 nm) with repetition rate up to 10 Hz. The spectroscopic analysis of the plasma plume emission revealed that the intensities and signal-to-noise (S/N) ratio of various neutral and ion spectral lines, small components, and trace impurities increase sharply when the fourth laser harmonic is used at a wavelength of 266 nm. Based on LTE assumption, the electron excitation temperature (T[e]) and electron number density (N[e]) of the produced plasma have been estimated from the Boltzmann plot using neutral spectral lines of Al I at 256. 8, 257. 5, 309. 3, and 396. 15 nm and Cu I at 427. 58, 510. 59, 570. 07, and 578. 58 nm and from Stark broadening width profile of Al II at 281. 6 nm and Cu I at 324. 75 nm, respectively. The variations of T[e], N[e], and emission intensities of metals as a function of laser irradiance of different laser wavelengths at 1064, 532, 355, and 266 nm were studied. The effect of the argon ambient gas pressure on the plasma parameters was also studied. The diagnostic of the produced metal plasma was undertaken using laser induced breakdown spectroscopy (LIBS). Изучено влияние длины волны лазера и давления окружающего газа аргона на ионную и атомную эмиссию плазмы алюминия и меди. Плазма создавалась с помощью металлических мишеней, возбуждаемых YAG: Nd-лазером с модуляцией добротности, работающим на первой фундаментальной (1064 нм), второй (532 нм), третьей (355 нм) и четвертой (266 нм) гармониках с частотой повторения до 10 Гц. Спектроскопический анализ излучения плазменного факела показал, что при применении лазера четвертой гармоники на l = 266 нм интенсивность и отношение сигнал/шум (S/N) спектральных линий нейтральных и ионизованных малых компонентов и следовых примесей резко возрастают. Температура возбуждения электронов (Te) и плотность электронов (Ne) полученной плазмы оценивались на основе предположения о ЛТР из распределения Больцмана с использованием спектральных линий Al I 256. 8, 257. 5, 309. 3, 396. 15 нм и Cu I 427. 58, 510. 59, 570. 07, 578. 58 нм и из ширины профиля штарковского уширения линий Al II 281. 6 нм и Cu I 324. 75 нм. Изучены вариации Te, Ne и интенсивности излучения металлов в зависимости от длины волны лазерного излучения 1064, 532, 355 и 266 нм. Также изучено влияние давления окружающего газа аргона на параметры плазмы. Диагностика полученной металлической плазмы проводилась с использованием лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии. |
| Название источника | Журнал прикладной спектроскопии |
| Место и дата издания | 2018 |
| Прочая информация | Т. 85, № 4. - С. 592-599 |
