不同激光参数下水下固体靶激光诱导击穿光谱实验研究
摘要
激光脉宽与能量是影响水下激光诱导击穿光谱（LIBS）质量的关键因素。搭建一套水下固体靶LIBS探测系统，采集不同激光脉冲条件下水下铝靶的LIBS，分析激光脉宽为6~25 ns、激光能量为8~25 mJ的条件下光谱信噪比、信背比、相对标准偏差（RSD）以及其他物理特征的变化规律。结果表明：当激光脉宽大于12 ns时，随着激光能量的增加，信噪比逐渐增加，激光脉宽的增加能够显著提升信背比；当激光能量在16 mJ左右且脉宽大于14 ns时，光谱的稳定性较好。当激光峰值功率密度大于或接近水体击穿阈值时，光谱信号质量较差，从阴影图像与烧蚀坑的结果可知，在该条件下会出现多点击穿现象，空化气泡半径、冲击波速度与激光烧蚀量均较17 ns激光脉冲更大，激光能量转化为光谱辐射的效率低，因此LIBS信号质量大幅下降。由此得出，在激光峰值功率密度不超过水体击穿阈值且能击穿靶面的前提下，激光脉宽的增加能够有效改善水下LIBS信号。
引用本文（GB/T 7714）
翟灿旭 Zhai Canxu, 田野 Tian Ye, 叶旺全 Ye Wangquan, 等. 不同激光参数下水下固体靶激光诱导击穿光谱实验研究[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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