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Double-pulse LIBS of gadolinium oxide ablated by femto- and nano-second laser pulses

フェムト秒及びナノ秒レーザーパルスを用いた酸化ガドリニウムのダブルパルスレーザーブレークダウン発光分光

大場 正規; 丸山 庸一郎; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; 若井田 育夫

Oba, Masaki; Maruyama, Yoichiro; Akaoka, Katsuaki; Miyabe, Masabumi; Wakaida, Ikuo

低除染TRU燃料の非破壊・遠隔分析技術開発における、組成,不純物分析法の高感度化を目的として、フェムト秒及びナノ秒レーザーを用いて、酸化ガドリニウムを模擬試料としたダブルパルスレーザーブレークダウン発光特性を測定した。発光強度の大気プラズマ位置及び2つのレーザーパルス照射タイミング依存性を測定した結果、アブレーション後、約10$$mu$$sに大気プラズマを加熱する再加熱条件において、大きな発光強度の増加が見られた。また、アブレーションパルスの焦点位置が、試料表面より5mm程度デフォーカスしたところに発光強度の最大値があることがわかった。これら最適な条件におけるシングルパルスに対する増加倍率は約25倍であった。

Emission characteristics of gadolinium (Gd) oxide are studied, using ns and fs laser pulses for ablation in double-pulse laser induced breakdown spectroscopy (LIBS). In the current conditions of pulse energy and signal detection timing, emission intensity enhancement in the reheating mode is 25-fold, but the little effect can be observed in a pre-pulse mode. It is shown that the optimum focus position of the ablation pulse is about 5 mm apart from the sample surface in the reheating mode. Although little emission can be observed in single-pulse configuration with fs ablation pulses, the intense emission can be observed in the reheating mode in the double-pulse configuration.

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パーセンタイル:27.1

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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