激光光束轮廓对 LIBS 分析能力的影响：单模与多模光束
光学
2013-08-15 v1
摘要
本文对比了单模与多模激光束在钢样品激光烧蚀中的表现。激光等离子体性质和分析能力（精密度、检出限）被用作比较的关键参数。尽管脉冲能量低约 14 倍，但观察到高斯光束在焦点处的峰值通量更高。为了仅评估光束轮廓的影响，对具有相等能量的高斯光束和多模光束进行了比较。与多模激光相比，单模激光（高斯光束）产生的分析信号具有更好的重现性，而两种情况下的激光能量重现性相同。精密度的提高归因于激光光斑处光束轮廓通量具有更好的重现性，从而使得激光烧蚀更稳定。高斯激光束产生的等离子体温度和电子密度更高。获得了四种待测元素（Cr、Mn、Si、Cu）的校准曲线。使用了两种采样方式（钻孔和扫描程序）和两种光学检测方案（侧视和光纤）来比较高斯和多模光束轮廓对 LIBS 分析能力的影响。我们发现多模光束采样受到表面效应（杂质、缺陷等）的强烈影响。对于所有采样和检测方案，使用高斯光束进行采样可获得更好的精密度。在单点采样情况下，多模光束实现了更好的检出限。如果激光源具有相同的波长和相等的能量，那么激光束的质量就成为决定 LIBS 等离子体性质和分析能力的关键参数。
引用
@article{arxiv.1308.3051,
title = {Laser Beam Profile Influence on LIBS Analytical Capabilities: Single vs. Multimode Beam},
author = {Vasily N. Lednev and Sergey M. Pershin and Alexey F. Bunkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.3051},
year = {2013}
}
备注
22 pages, 9 figures