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レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)による銅プラズマの発光特性(受託研究)

Emission characteristics of copper plasma in laser-induced breakdown spectroscopy (Contract research)

丸山 庸一郎; 若井田 育夫

Maruyama, Yoichiro; Wakaida, Ikuo

レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を用いて銅プラズマの発光特性を測定した。プラズマの発光強度は、雰囲気ガスの影響が大きく、アルゴン,ヘリウム,大気の中でアルゴン雰囲気中での強度が最も高いことがわかった。スペクトル強度は、レーザー照射後、1$$sim$$2$$mu$$秒で最大になった後、減衰する傾向が観測された。スペクトル幅は、シュタルク効果の影響が大きく、観測遅延時間及び雰囲気ガスによって変化し、スペクトル分解能を高めるためにはヘリウム雰囲気が適していることがわかった。複数のスペクトルの強度比から求めたプラズマ温度はレーザー照射後、1$$sim$$2$$mu$$秒で最大約10,000Kになり、その後低下すること、入射レーザーエネルギーの増大に伴って高くなる傾向を示すことがわかった。

Plasma emission characteristics of copper were studied by using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). The intensity of plasma emission depended on the species of atmospheric gases, and the strongest plasma emission was obtained in the Ar atmosphere. And it was observed that the intensity reached its maximum at 1-2 microseconds after the ablation and decreased. The spectrum broadening due to Stark effect was observed and the spectral width varied with the observed time and the atmospheric gases, and the narrowest spectral width was obtained in He atmosphere. The plasma temperature calculated from spectral intensities reached around 10,000 K at 1-2 microseconds after the ablation and increased with increasing ablation laser energy.

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