激光产生等离子体中发射与吸收特征的时空演化
等离子体物理
2022-01-26 v1
摘要
我们报道了纳秒(ns)激光产生等离子体(LPP)中铝(Al)物种发射与吸收特征的时空演化。等离子体由含约0.4 wt.% Al的Inconel靶产生,使用Nd:YAG激光器发出的1064 nm、约6 ns半高全宽脉冲,在约34 Torr的Ar覆盖气体压强下产生。利用飞行时间(TOF)发射与激光吸收光谱,从等离子体内部不同空间点采集了Al I (394.4 nm)跃迁的时间分布,它们给出了所选跃迁激发态与基态布居的动力学信息。发射与吸收特征在其时间轮廓中呈现出多个峰,尽管它们出现在等离子体起始后的不同空间位置与时刻。吸收时间轮廓显示出代表激波向环境气体传播的早时刻特征。我们还利用发射与吸收光谱特征测量等离子体的多种物理性质。吸收光谱轮廓用于测量线宽、柱密度与动力学温度,而发射光谱用于测量激发温度。我们在等离子体不同空间点对激发温度与动力学温度进行了比较。我们的结果表明,TOF测量提供了一种丰富的工具,能以比光谱测量更高的空间与时间分辨率展示LPP时空动力学,但若无关于激发温度与线宽的额外信息则难以解释。因此,吸收与发射TOF及光谱测量的结合,比单独使用任一技术都能提供更完整的LPP时空动力学图像。
引用
@article{arxiv.2201.10525,
title = {Spatiotemporal evolution of emission and absorption signatures in a laser-produced plasma},
author = {Sivanandan S. Harilal and Elizabeth J. Kautz and Mark C. Phillips},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10525},
year = {2022}
}
备注
22 Figures