激光诱导Ti等离子体电子温度的实验研究

室温,常压下,利用Nd∶YAG脉冲激光器产生的波长为1 064nm,脉宽12ns,能量分别180,230和280mJ的脉冲激光冲击Ti靶,使用中阶梯光栅光谱仪检测了三种激光能量下对应的光谱。调节延时器DG645的延迟时间,检测了延迟0~500ns时间范围内Ti等离子体对应激光能量下的发射光谱,分析光谱,可以得到了九条不同的的TiⅠ和TiⅡ等离子体谱线,证明在该实验条件下,Ti靶能够充分吸收能量电离且离子谱线具有不同的演化速率,利用Saha-Boltzmann法计算并分析Ti等离子体电子温度,实验结果表明:相同的延迟时间,激光能量越大,谱线相对强度越大,电子温度越高,谱线相对强度的变化量随激光能量的变化量增大而增大;在延时0~150ns内,三种激光能量下的等离子体电子温度和谱线的相对强度都随延迟时间的增加而快速下降,其中280mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度下降速率较快;在150~250ns范围内,电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加有一个缓慢的上升,180mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度的上升速率较快。250~500ns范围内,三种激光能量下的电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加而缓慢下降。