等離子體的概念最早由美國著名的科學(xué)家Langmuir在1920年提出,準(zhǔn)確的來講,等離子體是由大量的帶電粒子和中性粒子表現(xiàn)出集體行為的準(zhǔn)中性氣體。
等離子體是物質(zhì)的第四種存在狀態(tài),等離子體的狀態(tài)主要取決于它的組成粒子、粒子密度和粒子溫度。在宇宙中,等離子體的出現(xiàn)通常伴隨著瑰麗的光芒和色彩,形成壯麗的景觀,如下圖所示:
二、激光誘導(dǎo)等離子體的形成
一般而言,激光 在LIBS技術(shù)中,高能激光束的前沿部分作用于樣品表面時(shí),樣品表面蒸發(fā)、熔化、激發(fā)并濺射出少量的顆粒,形成原子、分子、離子等團(tuán)簇,并延著樣品表面法線方向快速擴(kuò)散開來,隨后,光脈沖的后續(xù)部分對該蒸汽進(jìn)行強(qiáng)烈的加熱與電離,最終形成等離子體
三、等離子體發(fā)射光譜的產(chǎn)生
一般而言,激光誘導(dǎo)等離子體發(fā)射光譜的產(chǎn)生分為兩個(gè)階段:
1、等離子體連續(xù)光譜形成
由于激光產(chǎn)生的等離子體是熱等離子,當(dāng)激光能量消失時(shí),在等離子冷卻的過程中,韌致輻射和復(fù)合輻射形成了連續(xù)光譜,主要由于當(dāng)激光能量消失時(shí),自由電子的動(dòng)能很大,在運(yùn)動(dòng)中與離子碰撞后動(dòng)能降低或被離子捕獲成中性離子,輻射出光子造成的。
2、等離子體現(xiàn)狀譜的產(chǎn)生
在激光產(chǎn)生的等離子繼續(xù)冷卻的過程中,韌致輻射和復(fù)合輻射減弱,處于激發(fā)態(tài)的原子和分子在分立的束縛能級躍遷形成了線性光譜,也就是原子發(fā)射光譜。譜線的波長和強(qiáng)度分別代表了所測定物質(zhì)的種類及含量。它是作為定性及定量分析的基礎(chǔ)
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