激光诱导等离子体电子离子特性：外加静电场实验研究

"外加静电场下激光诱导等离子体电子、离子特性的实验研究 (2002年)" 本文是2002年发表在《原子与分子物理学报》上的一篇自然科学论文，主要探讨了在外部静电场作用下激光诱导等离子体中的电子和一价铝离子的特性。研究团队来自安徽师范大学物理系光谱与材料研究室。 在实验中，研究者假设局部热平衡的等离子体中一价铝离子的速度遵循麦克斯韦-玻尔兹曼分布，据此推导出电流信号随时间变化的函数。通过实验数据的拟合，他们能够计算出激光诱导铝等离子体中一价铝离子的平动温度。此外，他们还研究了电流信号强度与施加电压之间的关系，发现电流信号的强度随着外加电压的增加而增加，但这种增长是非线性的，并且受到缓冲气体种类和靶样品物理特性的影响。 激光诱导等离子体（LIP）在脉冲激光沉积技术中扮演着关键角色，该技术已广泛应用于薄膜制备，如高温超导体、半导体、铁磁体和类金刚石等。对等离子体内部的电子和离子动力学特性进行深入研究，对于优化薄膜质量和控制实验条件至关重要，也有助于理解激光烧蚀沉积的物理过程。 现有的研究已经对激光诱导等离子体中的电子和离子特性进行了多方面的理论和实验探索。例如，有研究通过质谱仪分析得到了铝离子的平动速度，而其他研究则利用朗缪尔探针测量了电子密度和电子温度。本文的独特之处在于，它利用外加直流电场来收集等离子体中的电子和离子，并通过分析电流信号来揭示等离子体的性质。 实验装置包括一个5:VM1)BI准分子激光器，其工作波长为?)R=K，脉宽为()=D，单脉冲能量为R)KS。实验中，样品被置于由平行板组成的电极之间，以观察和分析在外加电场影响下的等离子体行为。 这项研究不仅增加了我们对激光诱导等离子体特性的理解，也为改进脉冲激光沉积技术提供了理论依据，为未来开发高性能薄膜材料提供了实验基础。