不同关键参数下激光剥蚀-脉冲放电击穿煤粉等离子体的光谱特性研究

摘要

激光剥蚀-脉冲放电等离子体光谱技术将样品的剥蚀和击穿过程分离,使用低能量的激光剥蚀煤样能够减少激光热效应造成的煤中挥发分析出,减小基体效应,提高定标模型精度,是一种具有发展潜力的光谱测量技术.为了降低实验参数对光谱信号和定量分析结果的影响,本文研究了氮气气氛下收光延时、气流流量和激光能量对谱线强度和信背比的影响.实验结果表明,收光延时、气体流量分别为20μs、3L/min时,CⅠ247.86nm谱线的信背比最高;当激光能量为100mJ/pulse时,该谱线的信背比最高,但是煤样上方有明显的火焰产生,挥发分严重析出,不利于煤的定量分析.当激光能量小于100mJ/pulse时,样品上方的火焰不明显,并且90mJ时的信背比最高.本研究对优化LA-SIBS测试的实验参数,提高测量精度有重要的参考价值.