导读:本文包含了等离子体膨胀论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光诱导击穿光谱,等离子体,样品温度,原子光谱
等离子体膨胀论文文献综述
刘杨[1]（2017）在《样品温度对激光诱导等离子体膨胀动力学的影响》一文中研究指出激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,也称激光诱导等离子体光谱(LIPS)技术,是以脉冲激光与材料物质相互作用为基础的物质成分检测技术。它通过一束被聚焦的高能脉冲激光照射到样品表面产生等离子体,使用光谱仪采集等离子体辐射光谱,从而检测到样品的元素组成及元素含量。较比传统的光谱检测手段,LIBS技术具有以下众多优点:对样品物理形态要求低;待测样品无需预处理;可同时对样品中多种元素及示踪元素进行检测;对样品的损害小甚至可以达到无损伤;操作简单方便快捷;同时可实现远程探测。因此LIBS技术在科学实验和工业生产中受到广泛的关注。该技术已经在各种领域中被普遍应用,如:工业实时在线检测,矿产物成分分析,空气质量检测,生物医学分析,深海探测,地质探查和珠宝及艺术品检测等。对LIBS技术应用研究的核心问题就是如何获得更好的光谱强度,最大程度地提高信噪比(SNR)。高能脉冲激光与物质的相互作用是一个非线性的过程,其结果是产生高温度、高密度的由电子、离子和原子组成的等离子体。这些被激发的离子或电子在从高能态跃迁回到低能态的过程中,会发射出电子能级能量差所对应的发射光谱。这一过程主要分为叁个阶段:在高能脉冲激光下物质结合键的断裂和等离子体的初步形成阶段;等离子体膨胀和冷却阶段;离子的抛射凝结阶段。其作用的结果就是最终在样品表面形成因烧蚀所产生的陨坑。论文选取纯度99.99%以上的纯锗单晶片和纯硅单晶片为实验样品,使用Nd:YAG纳秒激光器触发波长的1064 nm的脉冲激光,对样品进行烧蚀。使用光谱收集系统对激光诱导等离子体光谱进行采集,并使用ICCD照相机对等离子体羽流形貌进行拍摄。通过对实验数据的分析,定性的和半定量地讨论样品温度对激光诱导击穿光谱强度产生的影响,从而推测烧蚀效率。为增强LIBS光谱强度、增大信噪比、提高光谱检测灵敏度提供了有效的实验方法。论文主要由六个章节组成。第一章对激光诱导击穿光谱技术的原理进行了介绍,并对国内外该领域内的发展状况做了简要概述。第二章讨论了脉冲激光与材料的相互作用及等离子体形成的过程,并详细介绍了计算等离子体物理参数的数学方法。第叁章根据测量得到的LIBS光谱系统地讨论了样品温度对激光诱导击穿光谱的影响。第四章使用ICCD照相系统对时间分辨的等离子体羽流形貌进行了拍摄,探究了不同样品温度下等离子体羽在膨胀和衰减过程中的变化。本文在第五章中首次提出使用RBF径向基函数神经网络拟合方法,对LIBS谱线进行了线形恢复,并且对光谱的信噪比进行了讨论。第六章对本论文的实验结果和研究意义进行了总结,并对该研究领域内的后期研究方向提出几点意见和建议。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-12-01）
李奇[2]（2016）在《磁约束下组合脉冲激光诱导等离子体膨胀动力学研究》一文中研究指出磁约束激光诱导等离子体的研究是等离子体应用中引人注目的课题。它是用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动,使其受到洛伦兹力限制等离子体扩散技术。其广泛应用在激光诱导击穿光谱、磁约束核聚变技术,光刻技术以及磁控溅射技术等领域。由于其物理过程十分复杂,因此我们需要对磁场约束下的激光诱导等离子体膨胀动力学特性进行深入的研究。本文主要研究了磁场约束下组合脉冲激光诱导等离子体光谱特性,等离子体羽体膨胀形态,等离子体冲击波膨胀过程等物理过程。搭建磁场约束下的激光诱导等离子体发射光谱实验系统,研究有无磁场约束下单脉冲激光诱导铝等离子体光谱强度的变化。改变铝靶材在磁场中的位置,研究磁场曲率半径和梯度、磁力线弯曲程度对等离子体光谱的影响,研究不同波长在磁场约束条件下光谱强度的变化,计算了等离子在磁场和不存在磁场下的电子温度和电子密度。研究有无磁场约束下单脉冲激光诱导铝等离子体膨胀动力学特性。通过快速摄影法和阴影法记录等离子体的膨胀图片。对比分析有无磁场中等离子体的膨胀距离、冲击波膨胀速度和压强随着时间的演化过程。并且对比了靶材在磁场中不同位置的荧光图片,计算了等离子体膨胀距离发现磁场中不同位置的等离子体膨胀距离大小与不同位置等离子体的光谱强度大小正好相反,这说明,等离子体膨胀方向相同的曲率和梯度方向,磁性压力高,电子-离子碰撞频率的增加,欧姆加热增强,以及等离子体膨胀速度减小和等离子体膨胀距离减少,并且等离子体发射增强。计算了等离子体冲击波的速度和压强,发现在磁场约束条件下冲击波速度和压强均大于无磁场约束的情况。搭建磁场约束下共线双脉冲激光诱导等离子体实验系统,使用镜像显微镜进行光束合束准直,利用快速摄影法记录了磁场约束下不同延时双脉冲等离子羽体膨胀形态的时间演化过程。采用光谱法分析不同延时双脉冲激光诱导等离子体光谱学特性。双脉冲实验结果又一次证明长波长激光增强了等离子体的屏蔽效应,降低了激光与靶材的耦合,短波长时降低了等离子体的屏蔽效应,增加了激光与靶材的耦合。同时也证明了磁场约束对等离子体特性的影响。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-03-01）
王頔,金光勇,高勋,魏智[3]（2015）在《毫秒脉冲激光诱导金属铝等离子体膨胀研究》一文中研究指出基于马赫泽德光学干涉法对毫秒脉冲激光诱导铝等离子体膨胀过程进行了研究。利用高速相机获得了铝等离子体膨胀图像,给出了等离子体膨胀距离和膨胀速度随时间以及激光能量的演化曲线。实验结果表明,毫秒脉冲激光诱导铝等离子体膨胀过程伴随着较强材料溅射,激光脉冲能量对等离子体膨胀速度时间演化曲线有一定的影响。在80J激光能量作用下诱导的铝等离子体膨胀速度为141.2m/s,产生了激光支持燃烧波。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2015年01期）
李丞[4]（2014）在《磁场约束下激光诱导等离子体膨胀动力学研究》一文中研究指出磁约束激光诱导等离子体是用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动,将等离子体限制在一定区域,不让它们扩散的技术。其广泛应用在激光诱导击穿光谱,磁约束核聚变技术,光刻技术以及磁控溅射技术等领域,受到各国研究人员极大关注。由于其物理过程十分复杂,因此我们需要对磁场约束下的激光诱导等离子体膨胀动力学特性进行深入的研究。本文主要研究了磁场约束下等离子体微观粒子行为,等离子体羽体膨胀形态,等离子体冲击波膨胀过程等物理过程。建立磁场约束下激光诱导等离子体发射光谱实验系统,并优化实验条件,最终的实验结果表明在磁场约束下铜等离子体内原子光谱和离子光谱均有所增强。通过分析等离子体时间空间演化过程,结合电子温度、电子密度及不同的靶材性质、激发脉冲的激光能量从电子通过磁场焦耳加热获得能量,碰撞几率增加,离子电子复合几率增加叁个方面对磁场约束下等离子体发射光谱增强进行了解释。对磁场约束下等离子体发射光谱强度增强的物理原因进行了探讨。通过快速摄影法观察到特定时刻的等离子羽体内部紊乱,在靠近靶材的一小区域内,等离子羽体内部温度高于其他位置。而这时间节点可以和等离子体发射光谱时间演化过程中出现的双峰结构相呼应,进一步验证了光谱增强的解释。等离子羽体中后期膨胀形态上变得狭长,我们通过等离子体冲击波图像看到,等离子体内部有剧烈波动,可以推断信号区域内电子密度很高,和之前快速摄影反映的同一区域等离子体在径向压缩一致。验证了磁流体力学不稳定性造成上述结果。(本文来源于《长春理工大学》期刊2014-12-01）
王绩勋[5]（2014）在《共线双脉冲激光诱导等离子体膨胀动力学研究》一文中研究指出近年来,随着激光诱导等离子体伴随冲击波在激光冲击强化、激光点火、激光推进、激光等离子体冲击波清洗技术等领域的广泛应用而受到各国研究人员的极大关注。到目前为止,各国科研人员对单脉冲激光诱导等离子体产生冲击波展开了了大量的研究,但是对双脉冲激光诱导等离子体伴随冲击波研究较少,由于其物理过程十分复杂,因此,我们需要对双脉冲激光诱导等离子体冲击波的特性进行深入的探究。本文针对大气条件下双脉冲激光诱导空气等离子体冲击波和Al等离子体冲击波的产生和膨胀动力学特性开展了广泛研究。主要内容包括:(1)利用PVDF压电薄膜传感器获得不同脉冲激光能量下,纳秒激光作用铜靶材产生冲击波,冲击波在铜靶材中的传播规律,并获得其冲击压强。(2)利用双脉冲纳秒激光击穿空气和辐照铝靶材,采用阴影成像法研究了不同脉冲间延时对空气靶及铝靶产生等离子体冲击波的影响,同时对预脉冲激光产生空气等离子体对第二束激光产生透镜效应和激光与不同电子密度等离子体相互作用产生等离子体通道进行了相应的说明。(3)利用双脉冲纳秒激光击穿空气,采用干涉法研究了不同脉冲间延时情况下空气等离子体冲击波的传播规律,并给出了不同延时条件下空气等离子体冲击波的传播距离、传播速度及冲击波前沿压强变化曲线,对不同脉冲间延时双脉冲和单脉冲激光诱导等离子体伴随冲击波的传播规律进行了比较,对双脉冲激光诱导空气等离子体伴随冲击波的传播动力学特性给出了解释。(本文来源于《长春理工大学》期刊2014-12-01）
王绩勋,高勋,李奇,郑旖旎,林景全[6]（2014）在《荧光法研究空气等离子体膨胀动力学过程》一文中研究指出基于等离子体荧光法研究了Nd∶YAG纳秒1 064nm激光脉冲诱导击穿空气等离子体的膨胀动力学过程,用ICCD相机捕获了不同激光脉冲能量诱导的空气等离子体随时间演化图像,给出激光能量100,150,200,300mJ时击穿空气产生的空气等离子体波阵面前沿的膨胀距离,推演出空气等离子体的扩展速度。实验结果表明等离子体发光区域主要分布在等离子体膨胀区域,等离子体荧光强度随时间增加变强然后渐渐变弱,膨胀区域逐渐增大,在300mJ,22ns膨胀距离最大达到3.76mm,等离子体扩展速度在膨胀初期达到105 m·s-1量级,在膨胀16ns内迅速衰减,随后趋于平缓。激光脉冲能量越大,引起空气击穿的时刻靠近高斯激光脉冲上升阶段。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2014年09期）
郑旖旎[7]（2014）在《纳秒脉冲诱导空气及金属等离子体膨胀动力学研究》一文中研究指出本文主要从实验中研究了纳秒脉冲诱导空气及金属等离子体膨胀动力学研究,并从理论上对等离子体的膨胀过程在理论上进行了分析。第一,建立了利用高速相机ICCD拍摄单脉冲激光击穿空气和聚焦到金属靶材的成像法实验装置,从而得到了产生的等离子体在空间的演化过程,对于在不同条件下产生的等离子体羽体的位移和速度变化进行对比分析讨论。第二,建立了荧光法观察单脉冲激光击穿空气及聚焦到金属靶材的实验装置,对产生的等离子体对探测光能量的吸收过程进行研究。在成像法观察等离子体在空间的演化过程,可以知道在主脉冲激光击穿空气和聚焦到金属靶材上时,在等离子体最初形成时期,主脉冲的作用能量越大,等离子体的膨胀速度越大,一段时间后,大能量的冲击波膨胀速度比小能量的膨胀速度衰减明显,这也是导致等离子体通道的坍塌的原因之一。在其他条件相同情况下,聚焦到铜靶材产生的等离子体羽体的膨胀速度最小,而击穿空气时产生的等离子羽体体膨胀速度最大。在用荧光法观察单脉冲激光击穿空气及聚焦到金属靶材的实验中,我们得到了当主脉冲能量一定的情况下击穿空气产生的等离子体扩散的距离最远,在主脉冲激光能量为50mJ击穿空气的情况下,等离子体轴向激光入射方向膨胀距离最大可达3mm,而在主脉冲激光能量为50mJ的情况下,聚焦到铝靶材时,扩散距离只能达到2mm,而同样条件下主脉冲激光作用在铜靶上,扩散距离还不到1mm,这说明不同靶材在作用激光能量相同的情况下,产生的等离子体膨胀距离是不一样的,在分别击穿空气、聚焦铝靶材和聚焦到铜靶材的情况下,击穿空气产生的等离子体膨胀距离最远。(本文来源于《长春理工大学》期刊2014-03-01）
刘泽昊[8]（2013）在《阴影成像法研究纳秒激光等离子体膨胀动力学过程》一文中研究指出近年来,随着激光等离子体冲击波在激光沉积镀膜、激光冲击强化、激光推进技术等领域的广泛应用,人们越来越多的关注激光等离子体冲击波,特别是激光支持爆轰波的动力学特性。因此,我们就需要对激光等离子体冲击波,特别是激光支持爆轰波的特性有深入的了解。本文基于不同条件下激光等离子体冲击波的不同冲击特性,开展了激光等离子体冲击波动力学特性的研究,主要工作为：(1)利用纳秒激光辐照靶材,采用声学诊断法研究了不同脉冲激光能量对空气靶与铝靶的影响,给出激光等离子体冲击波的声音信号强度与激光能量密度的关系规律,并确定了不同靶材激光支持爆轰波的点燃阈值范围。(2)利用纳秒激光辐照靶材,采用固定延时阴影成像法研究了不同脉冲激光能量对空气靶及铝靶产生等离子体冲击波的影响,同时采用倾斜靶材30。的方法更好的对激光支持爆轰波的点燃阈值范围给出相应的说明。(3)利用纳秒激光辐照靶材,采用时间分辨阴影成像法研究了不同延时下等离子体冲击波的传播规律,并给出了不同延时条件下等离子体冲击波的传播距离及传播速度曲线,对等离子体冲击波的法线方向和切线方向的传播规律进行了比较,对等离子体冲击波的传播动力学特性给出了解释。(本文来源于《长春理工大学》期刊2013-03-01）
刘高斌,张端明,赵汝顺,谭新玉[9]（2009）在《纳秒脉冲激光沉积中等离子体膨胀的动力学模型》一文中研究指出针对纳秒脉冲激光沉积薄膜过程中等离子体膨胀的特点,建立了新的动力学模型.将等离子体视为高温高压的理想气体和无黏性的流体,得到了等离子体动力学方程组,并深入探讨了脉冲激光沉积过程中等离子体羽辉膨胀的速度特征.结果表明,影响等离子体内部及边缘速度的主要因素有:等离子体的温度、粒子的质量、等离子体的电离度以及动力学源等;由于动力学源的存在,等离子体的速度在垂直于靶材表面和平行于靶材表面的两个方向上,自然会形成具有不同自相似的分布.模拟了等离子体的膨胀过程,给出了等离子体的速度随温度的演化规律,实验结果比传统理论更为吻合.该结果对脉冲激光制备可控、高质量薄膜具有重要的指导作用.(本文来源于《沈阳工业大学学报》期刊2009年04期）
廖庆亮,张跃,黄运华,齐俊杰,高战军[10]（2008）在《碳纳米管阴极的短脉冲爆炸场发射与等离子体膨胀》一文中研究指出采用碳纳米管制备了一种强流电子束发射阴极,并对碳纳米管阴极在双脉冲条件下的强流发射性能进行了研究.在双脉冲条件下获得了245A/cm2的强发射电流密度,阴极的开启时间约为40ns.采用高速分幅相机和CCD相机对强流电子束在空间和时间的分布进行了研究.研究表明连续脉冲实验时,离子体及其膨胀对发射电子束的强度和分布影响很大,双脉冲时脉冲间隔时间内等离子体的膨胀速率约为8.17cm/μs.等离子体形成时没有优先位置,电子束发射的局部增强位置是随机的.结果表明碳纳米管阴极可以作为强流阴极在高能微波器件中得到应用.(本文来源于《物理学报》期刊2008年03期）
等离子体膨胀论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磁约束激光诱导等离子体的研究是等离子体应用中引人注目的课题。它是用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动,使其受到洛伦兹力限制等离子体扩散技术。其广泛应用在激光诱导击穿光谱、磁约束核聚变技术,光刻技术以及磁控溅射技术等领域。由于其物理过程十分复杂,因此我们需要对磁场约束下的激光诱导等离子体膨胀动力学特性进行深入的研究。本文主要研究了磁场约束下组合脉冲激光诱导等离子体光谱特性,等离子体羽体膨胀形态,等离子体冲击波膨胀过程等物理过程。搭建磁场约束下的激光诱导等离子体发射光谱实验系统,研究有无磁场约束下单脉冲激光诱导铝等离子体光谱强度的变化。改变铝靶材在磁场中的位置,研究磁场曲率半径和梯度、磁力线弯曲程度对等离子体光谱的影响,研究不同波长在磁场约束条件下光谱强度的变化,计算了等离子在磁场和不存在磁场下的电子温度和电子密度。研究有无磁场约束下单脉冲激光诱导铝等离子体膨胀动力学特性。通过快速摄影法和阴影法记录等离子体的膨胀图片。对比分析有无磁场中等离子体的膨胀距离、冲击波膨胀速度和压强随着时间的演化过程。并且对比了靶材在磁场中不同位置的荧光图片,计算了等离子体膨胀距离发现磁场中不同位置的等离子体膨胀距离大小与不同位置等离子体的光谱强度大小正好相反,这说明,等离子体膨胀方向相同的曲率和梯度方向,磁性压力高,电子-离子碰撞频率的增加,欧姆加热增强,以及等离子体膨胀速度减小和等离子体膨胀距离减少,并且等离子体发射增强。计算了等离子体冲击波的速度和压强,发现在磁场约束条件下冲击波速度和压强均大于无磁场约束的情况。搭建磁场约束下共线双脉冲激光诱导等离子体实验系统,使用镜像显微镜进行光束合束准直,利用快速摄影法记录了磁场约束下不同延时双脉冲等离子羽体膨胀形态的时间演化过程。采用光谱法分析不同延时双脉冲激光诱导等离子体光谱学特性。双脉冲实验结果又一次证明长波长激光增强了等离子体的屏蔽效应,降低了激光与靶材的耦合,短波长时降低了等离子体的屏蔽效应,增加了激光与靶材的耦合。同时也证明了磁场约束对等离子体特性的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
等离子体膨胀论文参考文献
[1].刘杨.样品温度对激光诱导等离子体膨胀动力学的影响[D].吉林大学.2017
[2].李奇.磁约束下组合脉冲激光诱导等离子体膨胀动力学研究[D].长春理工大学.2016
[3].王頔,金光勇,高勋,魏智.毫秒脉冲激光诱导金属铝等离子体膨胀研究[J].长春理工大学学报(自然科学版).2015
[4].李丞.磁场约束下激光诱导等离子体膨胀动力学研究[D].长春理工大学.2014
[5].王绩勋.共线双脉冲激光诱导等离子体膨胀动力学研究[D].长春理工大学.2014
[6].王绩勋,高勋,李奇,郑旖旎,林景全.荧光法研究空气等离子体膨胀动力学过程[J].光谱学与光谱分析.2014
[7].郑旖旎.纳秒脉冲诱导空气及金属等离子体膨胀动力学研究[D].长春理工大学.2014
[8].刘泽昊.阴影成像法研究纳秒激光等离子体膨胀动力学过程[D].长春理工大学.2013
[9].刘高斌,张端明,赵汝顺,谭新玉.纳秒脉冲激光沉积中等离子体膨胀的动力学模型[J].沈阳工业大学学报.2009
[10].廖庆亮,张跃,黄运华,齐俊杰,高战军.碳纳米管阴极的短脉冲爆炸场发射与等离子体膨胀[J].物理学报.2008