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飞秒激光与等离子体相互作用过程中超热电子能谱的测量 被引量：16
1
作者 蔡达锋 谷渝秋 +3 位作者 郑志坚 杨向东 温天舒 淳于书泰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期575-579,共5页
　报道了在3TW飞秒激光器上完成的激光 等离子体相互作用过程中产生的超热电子的能谱测量结果。能谱测量显示:在较低的能段,超热电子能谱先是呈现一个局部的平台,然后迅速衰减,呈现非类麦克斯韦分布,这是由于几种加热机制共同作用,其中... 　报道了在3TW飞秒激光器上完成的激光 等离子体相互作用过程中产生的超热电子的能谱测量结果。能谱测量显示:在较低的能段,超热电子能谱先是呈现一个局部的平台,然后迅速衰减,呈现非类麦克斯韦分布,这是由于几种加热机制共同作用,其中占主导地位的是反射激光对电子的加速;在较高的能段,超热电子能谱呈类麦克斯韦分布,拟合的温度远远高于已知的温度定标律给出的温度,其原因在于超热电子分布的高能尾部本身的抬高和激光的自聚焦及成道。 展开更多
关键词 飞秒激光 等离子体 相互作用 超热电子 能谱测量 加速机制
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100TW激光与等离子体相互作用中质子背向发射的能谱测量 被引量：9
2
作者 唐翠明 谷渝秋 +4 位作者 周维民 杨向东 温贤伦 洪伟 温天舒 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期5-8,共4页
用100 TW激光器产生的超短超强激光与5μm薄膜Cu靶的进行打靶实验,测量了靶背法线方向产生质子的角分布和能谱。实验中采用辐射变色膜片HD810测量质子的角分布,用CR39和Thomson磁谱仪结合测量质子能量分布。测量结果表明:质子发射张角为... 用100 TW激光器产生的超短超强激光与5μm薄膜Cu靶的进行打靶实验,测量了靶背法线方向产生质子的角分布和能谱。实验中采用辐射变色膜片HD810测量质子的角分布,用CR39和Thomson磁谱仪结合测量质子能量分布。测量结果表明:质子发射张角为10°左右,质子沿着靶背法线方向发射,在能量为570 keV处出现截断。通过测量质子能量分布验证了超短超强激光等离子体相互作用过程中靶背法线鞘层质子加速机制。 展开更多
关键词 超短超强激光 等离子体 质子 能谱
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非平衡机制下激光与等离子体相互作用机理
3
作者 鄢昌渝 吴建军 +1 位作者 刘洪刚 何振 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期17-21,共5页
采用三温度热化学非平衡模型,考虑了激光能量在空气等离子体中的共振吸收和逆韧致吸收机制,用有限差分NND格式对控制方程组进行数值离散。对等离子体点火过程进行耦合计算,并研究了不同入射激光强度条件下等离子体吸收波的形成和演化机... 采用三温度热化学非平衡模型,考虑了激光能量在空气等离子体中的共振吸收和逆韧致吸收机制,用有限差分NND格式对控制方程组进行数值离散。对等离子体点火过程进行耦合计算,并研究了不同入射激光强度条件下等离子体吸收波的形成和演化机制,讨论了粘性扩散效应对等离子体吸收波的影响。结果表明,在初始温度300K,大气压力条件下,生成ZND模式的LSD波所需最小激光强度为5.0×106W/cm2。 展开更多
关键词 激光等离子体 LSD波 热化学非平衡 逆韧致吸收
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0．53μm激光与等离子体相互作用实验研究 被引量：4
4
作者 丁永坤 郑志坚 +7 位作者 唐道源 刘慎业 陈正林 梅启庸 祁兰英 李三伟 丁耀南 刘忠礼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1996年第2期215-220,共6页
利用神光－Ⅰ激光装置的南路光束经ＫＤＰ晶体倍频后的０．５３μｍ激光与金盘靶相互作用，重点研究了吸收、Ｘ光转换、ＳＲＳ、超热电子和离子发射行为。结果表明，采用短波长激光，吸收和Ｘ－光转换率明显提高。
关键词 激光 等离子体 X-光转换 非线性过程
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表面等离子体共振生物分子相互作用分析的计量溯源方法研究
5
作者 李兰英 陶晴 刘刚 《计量学报》 北大核心 2025年第5期748-753,共6页
根据表面等离子体共振(surface plasma resonance, SPR)生物分子相互作用分析核心原理,提出了一种以折射率为理论基础并结合蔗糖标准物质的计量溯源方法。首先制备了蔗糖标准溶液,使用折光仪对其进行定值。然后将折射率值溯源至阿贝折... 根据表面等离子体共振(surface plasma resonance, SPR)生物分子相互作用分析核心原理,提出了一种以折射率为理论基础并结合蔗糖标准物质的计量溯源方法。首先制备了蔗糖标准溶液,使用折光仪对其进行定值。然后将折射率值溯源至阿贝折射仪标准块,从而建立折射率的校准依据,实现折射率重复性检测、折射率标准值1.330~1.400范围内的线性校准,以及分析仪相对基线噪声和相对基线漂移的分析。最后,利用梯度稀释的蔗糖纯度标准物质,完成了检测限的校准。首次建立了全面、科学和有效的SPR生物分子相互作用分析的计量溯源方法,可应用于基础生命科学研究和生物医药研制领域的相关仪器计量校准应用。 展开更多
关键词 生物计量学 生物分子相互作用 表面等离子体共振 折射率 蔗糖标准物质 校准 不确定度
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基于单束强激光和固体靶相互作用的瞬态等离子体密度光栅产生研究
6
作者 祝旭忠 黄渊凌 王加祥 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期11-16,共6页
通过1维粒子模拟(PIC)的方法,发现利用单束超短激光与固体密度的等离子体碳靶相互作用可以产生瞬态等离子体密度光栅。研究表明,当选取合适的激光以及等离子体参数,等离子靶后表面的反射激光与入射激光通过干涉形成驻波,然后等离子体在... 通过1维粒子模拟(PIC)的方法,发现利用单束超短激光与固体密度的等离子体碳靶相互作用可以产生瞬态等离子体密度光栅。研究表明,当选取合适的激光以及等离子体参数,等离子靶后表面的反射激光与入射激光通过干涉形成驻波,然后等离子体在有质动力势和电荷分离场的调制下演化出瞬态等离子体数密度光栅。当波长在40~130 nm之间的紫外飞秒激光束和亚临界密度等离子体相互作用时,瞬态等离子密度光栅的稳定时间可达数十个皮秒,峰值密度最大可达初始数密度二十倍以上。和传统的通过双激光束干涉或者梯度靶形成等离子体光栅的方案相比,该方案只需要单束激光和均匀固体靶相互作用就可以实现等离子体光栅,且具有更高的对比度,在实验上更容易实现。 展开更多
关键词 强激光 等离子体 光栅 PIC模拟 有质动力势
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激光织构复合等离子体表面处理对PA66胶接性能的作用机理研究
7
作者 薛景辉 高东 +1 位作者 张桂 周王凡 《表面技术》 北大核心 2025年第9期204-213,259,共11页
目的提高聚酰胺66(PA66)的胶接强度。方法利用脉冲激光在PA66板材表面进行激光织构,再对激光织构后的PA66板进行等离子体表面处理,通过单搭接拉伸剪切试验评价胶接强度。通过激光共聚焦显微镜观察分析表面形貌,利用X射线光电子能谱仪分... 目的提高聚酰胺66(PA66)的胶接强度。方法利用脉冲激光在PA66板材表面进行激光织构,再对激光织构后的PA66板进行等离子体表面处理,通过单搭接拉伸剪切试验评价胶接强度。通过激光共聚焦显微镜观察分析表面形貌,利用X射线光电子能谱仪分析PA66表面的元素分布,并通过测量接触角研究PA66表面的润湿性。结果未经表面改性的PA66的胶接强度为0.44 MPa。激光织构的最佳参数为激光功率P=7 W、线间距h=50μm、扫描速度v=1500 mm/s,等离子体表面处理的最佳参数为功率P=750 W、喷头高度H=11 mm、喷涂速度v=2 mm/s,在此参数下经激光织构和等离子体表面处理后其胶接强度分别提高到6.58 MPa和7.45 MPa。经激光织构复合等离子体表面处理后,胶接强度为8.67 MPa,相较于激光织构处理和等离子体表面处理分别提高了31.76%、16.38%。同时,相较于单等离子体表面处理,采用复合处理具有更好的工艺稳定性。经复合处理后,PA66的表面粗糙度显著提升,表面含氧量从2.92%提高到28.47%,表面接触角从89.7°降至13.9°。结论通过激光织构在PA66表面制备了周期性沟槽结构,通过等离子体处理在PA66表面引入了大量的极性基团和含氧基团,在机械互锁力、对胶黏剂的吸附能力和化学键合力的协同作用下,PA66的胶接强度显著提升。 展开更多
关键词 PA66 激光织构 等离子体表面处理 胶接强度 接触角 元素分析
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短脉冲激光等离子体相互作用的离子发射谱研究
8
作者 孙岚 徐至展 张燕珍 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第1期3-4,共2页
短脉冲强激光系统的建立,为激光与等离子体相互作用的研究提供了非常新颖和有利的实验条件。短脉冲强激光辐照固体靶,能瞬间在固体表面形成非常薄(小尺度)的高密度等离子体。由于短脉冲激光上升沿较陡,所产生的激光等离子体便具有一些... 短脉冲强激光系统的建立,为激光与等离子体相互作用的研究提供了非常新颖和有利的实验条件。短脉冲强激光辐照固体靶,能瞬间在固体表面形成非常薄(小尺度)的高密度等离子体。由于短脉冲激光上升沿较陡,所产生的激光等离子体便具有一些新的特征,其产生机理,二次谐波发射,X射线发射,以及离子发射都与长脉冲激光等离子体有所差别。 展开更多
关键词 激光等离子体 离子发射 短脉冲激光 激光与等离子体相互作用 二次谐波发射 高密度等离子体 长脉冲 强激光系统 中国科学院 激光辐照
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激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法与薄层色谱法联用技术研究进展 被引量：1
9
作者 柯于球 郑腾飞 +3 位作者 张兆雪 李海涛 易小庆 周健宗 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第5期628-643,共16页
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)可实现固体样品原位微区分析,但在进行复杂样品分析时,仍然需要借助色谱分离技术。薄层色谱法(TLC)在实现多组分色谱分离的同时,还可以将液态样品转化为固态,可与LA-ICP-MS进行联用,从而实现... 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)可实现固体样品原位微区分析,但在进行复杂样品分析时,仍然需要借助色谱分离技术。薄层色谱法(TLC)在实现多组分色谱分离的同时,还可以将液态样品转化为固态,可与LA-ICP-MS进行联用,从而实现复杂样品直接分析。对TLC-LA-ICP-MS在形态分析、纳米材料分析和石油分析领域的应用现状进行了综述,对薄层色谱板的固定相、流动相以及展开路径等色谱分离条件、激光剥蚀能量、线扫描速率、内标校正、质谱干扰等LA-ICP-MS测试条件和分析方法性能进行了分析,对TLC-LA-ICP-MS在形态分析以及金属原子簇领域的应用进行了展望。 展开更多
关键词 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法 薄层色谱法 形态分析 纳米材料分析 石油分析
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激光诱导铝等离子体结构演化及传播机制
10
作者 赵洋 张雷 +3 位作者 田志辉 张秀清 马维光 尹王保 《光学精密工程》 北大核心 2025年第13期1999-2007,共9页
搭建了具有1 ns时间分辨率和0.01 mm空间分辨率的高时空分辨等离子体瞬态成像系统。在氩气环境与10 GW/cm^(2)的激光条件下,实现了对铝等离子体中中性原子(AlⅠ/ArⅠ)和一次电离离子(AlⅡ/ArⅡ)的空间分布动态测量。实验结果表明,等离... 搭建了具有1 ns时间分辨率和0.01 mm空间分辨率的高时空分辨等离子体瞬态成像系统。在氩气环境与10 GW/cm^(2)的激光条件下,实现了对铝等离子体中中性原子(AlⅠ/ArⅠ)和一次电离离子(AlⅡ/ArⅡ)的空间分布动态测量。实验结果表明,等离子体呈狭长形态,其轴向膨胀速度高于径向速度。由于激光与氩气层的强耦合作用,冲击气体层呈现高电离度,氩离子会与铝蒸气羽核相互重叠,其形态特征符合激光支持爆轰波理论模型。还讨论了不同类型粒子的寿命,揭示了上能级能量差异与离子复合过程对激发态粒子布居数衰减速率的影响机制。该成像系统突破了传统成像技术采集强度为观测方向积分值的局限性,为观察等离子体粒子的分布结构和膨胀过程提供了新方法,所揭示的等离子体时空演化规律有望为高精度激光诱导击穿光谱应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 激光光谱 激光诱导等离子体 激光支持爆轰波 粒子分布
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激光诱发等离子体中强磁场产生与演化机制
11
作者 周爱华 吴静进 吴馨芳 《激光与红外》 北大核心 2025年第4期533-539,共7页
为充分研究激光诱发等离子体强磁场的时间演化机制,对激光诱发等离子体中强磁场产生机制展开研究。通过激光等离子相互作用机理,分析二者互相作用时,产生的多光非线性Compton散射和强磁场的入射和散射光耦合频率,得到激光诱发等离子体... 为充分研究激光诱发等离子体强磁场的时间演化机制,对激光诱发等离子体中强磁场产生机制展开研究。通过激光等离子相互作用机理,分析二者互相作用时,产生的多光非线性Compton散射和强磁场的入射和散射光耦合频率,得到激光诱发等离子体中强磁场的诱发机制。在诱发机制下,计算强磁场温度梯度与密度梯度在强磁场空间内分布时的磁场强度,从而得到两者在强磁场空间内分布的具体时间演化机制。具体应用实验表明:在二种机制下,通过计算离子体电流密度分量变化和电子密度分布状态,且在电流波动条件下熵值结果为0.28,具有较高的稳定性,验证了两种机制。 展开更多
关键词 等离子体 强磁场 产生机制 相互作用 激光电场 耦合频率
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不同气氛下脉冲激光溅射BN的等离子体特性
12
作者 方普懿行 向书杰 +3 位作者 刘海庆 李春天 沈瑞琪 张伟 《火炸药学报》 北大核心 2025年第2期128-137,I0006,共11页
为了研究不同气氛环境下脉冲激光溅射含氮化合物产生的等离子体特性及其演化过程,以氮化硼(BN)作为靶材,使用脉冲激光分别溅射氮气、空气和近真空环境中的BN,通过光谱仪采集不同延迟时间下溅射所产生的等离子体信号,揭示了等离子体的生... 为了研究不同气氛环境下脉冲激光溅射含氮化合物产生的等离子体特性及其演化过程,以氮化硼(BN)作为靶材,使用脉冲激光分别溅射氮气、空气和近真空环境中的BN,通过光谱仪采集不同延迟时间下溅射所产生的等离子体信号,揭示了等离子体的生长及消亡过程。结果表明,在空气中溅射BN会生成大量氧等离子体并呈现特征光谱峰,而在氮气或近真空环境下溅射时,该特征峰基本消失;在氮气中溅射BN时,产生的氮原子(N I)、一价氮离子(N II)和三价氮离子(N IV)数量较多,并且氮等离子体存在时间最长,N I和N IV的存在时间分别最长可达4400 ns和3450 ns;在3种不同溅射环境下,激光溅射氮气中的BN最有利于氮原子簇的制备。 展开更多
关键词 分析化学 脉冲激光 激光溅射 氮化硼 BN 氮等离子体 氮原子簇
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表面纳米化提升真空开关内激光诱导等离子体信号研究
13
作者 陈家伟 刘佳琪 +3 位作者 袁欢 杨爱军 王小华 荣命哲 《高压电器》 北大核心 2025年第8期32-38,共7页
针对真空开关带电检测中激光诱导等离子体技术灵敏度不足的问题,本研究提出一种基于金纳米粒子增强激光诱导等离子体的表面纳米化技术,系统研究了低气压下不同延迟时间、不同粒径的金纳米粒子对铜靶材光谱信号的增强规律。结果表明,金... 针对真空开关带电检测中激光诱导等离子体技术灵敏度不足的问题,本研究提出一种基于金纳米粒子增强激光诱导等离子体的表面纳米化技术,系统研究了低气压下不同延迟时间、不同粒径的金纳米粒子对铜靶材光谱信号的增强规律。结果表明,金纳米粒子在低气压下可显著增强光谱信号,并将检测限降低至10-4Pa,5nm粒径在100ns延迟时间下增强效果最优,最大增强倍数达13.55倍,平均增强倍数达到6.77倍。随着气压升高,增强效果呈线性下降,但金纳米粒子仍能有效抑制气压对等离子体辐射的负面影响。此外,金纳米粒子通过局域表面等离子体共振效应延长了等离子体信号持续时间,使等离子体束缚在膨胀的初始阶段,并提高辐射积分强度拟合精度R2至0.9998。本研究揭示了金纳米粒子在低气压下的增强机制,为真空断路器真空度在线检测提供更高的精度。 展开更多
关键词 激光诱导等离子体 纳米粒子 真空开关 真空度 信号增强 光谱分析 在线检测 局域表面等离子体共振
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激光锡等离子体极紫外光源发射光谱诊断研究
14
作者 胡桢麟 王天泽 +3 位作者 何梁 林楠 冷雨欣 陈卫标 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1834-1841,共8页
由于具有发光体积小、能量转换效率高、稳定性高和非相干等特点,激光等离子体极紫外(LPP-EUV)光源在先进半导体制造与量测、材料表面分析和EUV计量学等领域应用广泛。本文开展了1μm固体激光Sn等离子体EUV光源发射光谱诊断研究。首先,... 由于具有发光体积小、能量转换效率高、稳定性高和非相干等特点,激光等离子体极紫外(LPP-EUV)光源在先进半导体制造与量测、材料表面分析和EUV计量学等领域应用广泛。本文开展了1μm固体激光Sn等离子体EUV光源发射光谱诊断研究。首先,在真空中测量了不同激光峰值功率密度下1μm激光激发固体Sn靶等离子体的13.5 nm带内辐射能量、7~24 nm EUV波段和350~750 nm可见光(VIS)波段的发射光谱,计算了能量转换效率(CE)和光谱纯度(SP),分析了激光峰值功率密度对Sn等离子体EUV光谱、VIS光谱、CE和SP的影响规律。在本实验的参数范围内,CE随着激光峰值功率密度的提升先快速增大后缓慢减小,在激光峰值功率密度为5.2×10^(11)W·cm^(-2)时达到最大值2.47%。SP随激光峰值功率密度的提升而增大,在1.5×10^(12)W·cm^(-2)时达到最大值7.52%。然后,基于Sn等离子体VIS波段的时间分辨光谱,采用萨哈-玻尔兹曼图法和斯塔克展宽法计算了等离子体起爆后60~160 ns的电子温度(T_(e))和电子密度(n_(e)),研究了真空中Sn等离子体T_(e)和n_(e)随时间的演化规律,并进一步分析了T_(e)和n_(e)对EUV波段辐射和13.5 nm带内辐射的影响规律。结果表明,激光峰值功率密度的上升会导致等离子体T_(e)和n_(e)的上升,T_(e)和n_(e)的变化影响着不同电荷态离子的分布,进而导致EUV辐射谱分布的变化。在本实验的参数范围内,随着T_(e)和n_(e)增大,CE先增大后减小,而SP一直增大。过低的T_(e)会导致Sn等离子体UTA峰位未达到13.5 nm,过高的T_(e)会导致更多的驱动激光能量转化为13.5 nm以下的EUV辐射,造成CE未达到最优。以上研究结果为固体激光驱动LPP-EUV光源的工程化研发,以及我国自主开展EUV光刻、EUV计量与检测提供了研究基础与技术支持。 展开更多
关键词 极紫外光源 激光等离子体 发射光谱诊断 等离子体温度 电子密度
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基于等离子体光谱的γ-TiAl激光冲击强化表面完整性在线监测研究
15
作者 史广源 王渊彬 +4 位作者 王英豪 单梦洁 丁镭益 崔敏超 罗明 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第9期2517-2525,共9页
围绕激光冲击强化(LSP)过程中等离子体光谱现象展开,旨在研究光谱特性与表面完整性之间的关联规律,并提出一种基于等离子体光谱的在线监测方法,用于实现LSP过程的智能化监控。首先介绍了激光冲击强化过程等离子体光谱采集装置相关参数,... 围绕激光冲击强化(LSP)过程中等离子体光谱现象展开,旨在研究光谱特性与表面完整性之间的关联规律,并提出一种基于等离子体光谱的在线监测方法,用于实现LSP过程的智能化监控。首先介绍了激光冲击强化过程等离子体光谱采集装置相关参数,并对LSP过程中的等离子体特性进行了详细分析。利用NⅡ500.515 nm和NⅡ399.5 nm两条谱线结合玻尔兹曼双线法,估算出等离子体表观温度在16000~22000 K,并通过Hα656.27 nm谱线计算得出电子数密度约为2.287~3.612×10^(16)cm^(-3)。随着激光功率密度的增加,等离子体温度和电子数密度呈现整体上升趋势,但受LSP过程的时空不稳定性影响,这些参数存在一定波动性。其次,深入研究了LSP对γ-TiAl合金表面完整性的强化效果。实验发现,随着激光功率密度的增加,表面残余应力从初始的-61.498 MPa逐步增加至-444.224 MPa,表面维氏硬度从317.8 HV提升至385.5 HV。基于这些实验数据,以Hα线和NⅡ500.515 nm线强度比为自变量,分别构建了表面残余应力和维氏硬度的多项式拟合模型,决定系数R^(2)均超过90%,为表面完整性定量预测提供了科学依据。此外,为实现LSP过程的高效在线监测,本研究提出了一种基于CNN-Transformer深度学习架构的端到端监测方法。该模型通过处理等离子体光谱数据,对LSP过程进行监测。实验表明,该方法的分类准确率高达99.3%,展现了在LSP过程在线监测中的高效性和可靠性。综上所述,本研究通过结合物理建模与深度学习技术,探索了LSP过程中等离子体光谱与表面完整性的关联规律,为LSP的智能化在线监测提供了新颖可靠的解决方案。 展开更多
关键词 激光冲击强化 等离子体光谱 在线监测 表面完整性
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激光剥蚀电感耦合等离子体质谱原位微区分析技术及其在法庭科学领域中的应用进展
16
作者 刘松 赵鹏程 +2 位作者 陈伟 叶祯 彭国彬 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第8期2110-2116,共7页
近年来,以原子吸收光谱、等离子体质谱等为基础的微量物证分析技术,在现代法庭科学中得到了越来越多的关注。相对于常规的分析手段,原子吸收光谱和等离子质谱技术具有快速、灵敏、简单等优点,但这些技术灵敏度较低。因此,急需一种高灵... 近年来,以原子吸收光谱、等离子体质谱等为基础的微量物证分析技术,在现代法庭科学中得到了越来越多的关注。相对于常规的分析手段,原子吸收光谱和等离子质谱技术具有快速、灵敏、简单等优点,但这些技术灵敏度较低。因此,急需一种高灵敏度、大范围、可同时分析多个痕量元素的分析仪器,以满足法庭科学领域中微量物证的快速分析要求。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS),是一种能实现主量、痕量和超痕量元素同时测定的方法。此技术灵敏度高,检测限低,空间分辨能力强,操作简便,可实现多种元素的同步测定等优点,在原位微区分析中已得到广泛应用。本文介绍了LA-ICP-MS原位微区分析的优势,并针对激光剥蚀电感耦合等离子体质谱在法庭科学中的应用现状,综述了LA-ICP-MS原位微区分析技术在玻璃、头发、油墨、枪击残留物(GSR)、纸张、土壤等法庭科学物证分析方面的研究进展,并展望了该技术的应用前景。 展开更多
关键词 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 原位微区 法庭科学 物证分析
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基于激光散斑背景纹影的高焓等离子体流场测量
17
作者 石伟龙 张子俊 +1 位作者 李晓辉 甘才俊 《实验流体力学》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页
高频感应等离子体风洞是一种重要的高焓流场模拟设备,因其存在高焓、极低密度和强自发光等极端流场条件,传统流场显示和测量方法无法得到有效流场结构。本文针对高频感应等离子体风洞的流场特性,研究了基于激光散斑的背景纹影技术。激... 高频感应等离子体风洞是一种重要的高焓流场模拟设备,因其存在高焓、极低密度和强自发光等极端流场条件,传统流场显示和测量方法无法得到有效流场结构。本文针对高频感应等离子体风洞的流场特性,研究了基于激光散斑的背景纹影技术。激光散斑背景相比于传统打印/喷涂散斑背景,其散斑成像质量与相机焦距无关,且具有高亮度、短脉冲时间和单色性等优点,系统灵敏度和抗杂光干扰能力显著提高。本文采用光流算法计算背景散斑位移,提高了低密度流场微小位移的计算精度;在高频感应风洞测量获得了球头模型脱体激波结构,并与数值模拟结果进行了对比,试验得到的激波形状和位置与数值模拟结果吻合较好,验证了背景纹影技术在极端流场条件中的测量有效性。 展开更多
关键词 高焓流场 等离子体 背景纹影 激光散斑 光流算法
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激光等离子体相互作用的局域振荡电子加热机制 被引量：4
18
作者 马燕云 常文蔚 +2 位作者 黄卫 卓红斌 银燕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期83-87,共5页
用2.5维粒子模拟程序模拟了超强激光与等离子体的相互作用过程,发现超强激光可以通过J ×B加热机制加速电子并引起电荷分离,从而产生很强的静电场并形成电场势阱,电子在静电场势阱中振荡, 被多次加速,使得高速电子被甩出势... 用2.5维粒子模拟程序模拟了超强激光与等离子体的相互作用过程,发现超强激光可以通过J ×B加热机制加速电子并引起电荷分离,从而产生很强的静电场并形成电场势阱,电子在静电场势阱中振荡, 被多次加速,使得高速电子被甩出势阱,进而增强电荷分离,然后静电场结构被破坏,静电势能传给电子。在此 过程中,电子在此阱中作局域振荡,并且被J×B机制多次加速,激光的能量会有效地传给电子,使电子能量高 达10MeV。这是一种新的电子加热机制,称之为局域振荡电子加热机制。 展开更多
关键词 激光等离子体相互作用 粒子模拟 电子加速 局域振荡
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有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响 被引量：3
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作者 陶业争 李业军 +3 位作者 汤秀章 张海峰 单玉生 王乃彦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期720-722,共3页
通过测量由等离子体临界面移动造成的反射激光的频移 ,研究了有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响。实验表明 ,当激光强度达到 10 17W/cm2 时 ,有质动力将明显地降低等离子体热膨胀速度 ,造成极陡的密度分布 ,使得等离... 通过测量由等离子体临界面移动造成的反射激光的频移 ,研究了有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响。实验表明 ,当激光强度达到 10 17W/cm2 时 ,有质动力将明显地降低等离子体热膨胀速度 ,造成极陡的密度分布 ,使得等离子体中的主导吸收机制 。 展开更多
关键词 相互作用 有质动力 超短脉冲激光 固体等离子体 激光加热 膨胀速度
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连续CO_(2)激光维持Ar等离子体的研究
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作者 郝子宜 胡艳菲 +1 位作者 左都罗 王新兵 《激光技术》 北大核心 2025年第5期749-754,共6页
为了探究连续CO_(2)激光在不同气压及功率条件下激发Ar等离子体的基本特性,采用连续CO_(2)激光器,在250W~500W的功率范围内、0.3MPa~0.6MPa的氩气环境中维持了Ar等离子体,并通过实验取得了等离子体质心位置、稳定性和形态特性。结果表明... 为了探究连续CO_(2)激光在不同气压及功率条件下激发Ar等离子体的基本特性,采用连续CO_(2)激光器,在250W~500W的功率范围内、0.3MPa~0.6MPa的氩气环境中维持了Ar等离子体,并通过实验取得了等离子体质心位置、稳定性和形态特性。结果表明,当气压从0.3MPa增加到0.6MPa、激光功率由250W增加到500W时,等离子体质心位置向激光入射反方向移动,等离子体质心位置标准差由0.04827mm降低至0.02135mm,质心稳定性提高;对于Ar等离子体的形态特性,随气压升高,离子体体积缩小,随亮度增大,椭球率减小,形貌逐渐趋向球形;而激光功率的提升则主要导致等离子体尺寸扩大,椭球率仍保持稳定;采用阴影法观察到等离子体周围存在的周期性上升气流,验证了热重力对流对等离子体稳定性的关键影响。得到的CO_(2)激光在不同条件下激发Ar等离子体的基本特性,可为优化等离子体光源提供理论基础。 展开更多
关键词 激光技术 激光维持等离子体 CO_(2)激光 等离子体影像 高压氩气
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