激光诱导Ni等离子体发射光谱空间演化特性分析

"激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究 (2012年)" 本文主要探讨了激光诱导镍(Ni)等离子体发射光谱的空间演化特性。研究中，研究人员在350-600纳米的波长范围内，通过实验测量了由激光烧蚀产生的Ni等离子体中的Ni原子空间分辨发射光谱。他们特别关注了385.83纳米发射光谱线的相对强度和STARK展宽（由外部电场引起的谱线宽度增加）随径向距离的变化。 实验结果显示，在激光束的方向上，当观察点从靶表面开始移动至2.5毫米的距离内，Ni原子的发射光谱线的STARK展宽和强度都会随着远离靶面的距离增加而首先增大。然而，当距离超过某个峰值点后，这两个参数会随着距离的进一步增大而减小。具体来说，光谱线的强度和STARK展宽的最大值出现在大约1.5毫米远离靶面的位置。这一发现揭示了Ni等离子体在空间分布中的动态行为，对于理解等离子体的形成、演化以及能量传输机制有重要的科学价值。 STARK展宽的这种变化可能与等离子体密度、温度、电荷状态分布以及激光与物质相互作用的复杂过程有关。在等离子体形成初期，由于激光能量的注入，等离子体密度和温度迅速升高，导致STARK展宽增加。随着距离的增加，等离子体开始扩散，密度降低，同时冷却，使得STARK效应减弱。此外，这种现象也可能受到等离子体鞘层效应、辐射冷却和动力学扩散等因素的影响。 这项研究不仅提供了对激光诱导等离子体物理特性的深入认识，也为未来优化激光加工技术、等离子体诊断方法以及相关领域的应用提供了理论基础。例如，这些数据可以用于改进等离子体源的设计，提高激光诱导沉积或表面改性工艺的精度和效率。同时，对于理解和模拟激光与固体相互作用的物理过程，以及在高能物理、天体物理等领域的等离子体研究中也有着重要的参考意义。