皮秒激光产生铬等离子体的时间分辨光学发射光谱研究

利用60皮秒(ps)和300 ps激光脉冲辐照铬靶产生等离子体，对其进行了时间分辨光学发射光谱测量，以研究随着环境压力升高，中性原子与离子发射谱线线宽（$\delta\lambda$）的变化。从10$^{-6}$ Torr到10$^2$ Torr的测量表明，对于两种辐照，中性铬(Cr I)的$\delta\lambda$与一次电离铬(Cr II)的$\delta\lambda$呈现出明显不同的变化规律。Cr II的$\delta\lambda$随压力单调增加，而Cr I在中等压力下出现明显的振荡。该振荡不依赖于所使用的激光脉冲宽度。尽管等离子体形成机制存在差异，实验发现存在一个最佳的中等背景压力，使得中性原子的$\delta\lambda$降至最小值。重要的是，这些结果强调了一个事实：在中等压力下，通常根据中性原子$\delta\lambda$计算等离子体数密度的做法需要审慎进行，以避免得出不准确的结论。