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脉冲激光烧蚀的等离子 体动力学和在薄膜制备上的应用 摘要 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学 和在薄膜制备上的应用 摘要 本论文的 研究对象为基于激光辐射与凝聚态物质相互作用的脉冲激光烧性 的 过程和机理， 内 容可以分为两大 部分: 一是通过对脉冲激光烧蚀所诱导的等离 子 体光谱的考察研究这一瞬变等离 子体的动力学过程， 二是通过几种碳基化合物 薄膜的制备研究脉冲激光烧性在薄膜制备方面的 应用。 近年来， 脉冲激光烧性在薄膜材料沉积、 化学成分分析、 材料加工处理、 外 科手术及激光美 容等方面 取得了 成功的 应用。 但是， 相对于这些成功的 应用， 人 们对其最基本的 脉冲激光烧抽的过程和机理尚未完全了 解. 本文试图通过对脉冲 激光烧蚀等离 子体动力学过程的研究， 对脉冲激光烧蚀的过程和机理作一些探 讨;同时， 作为脉冲激光烧性的应用研究， 进行几种碳基化合物薄膜材料的合成 制备。 分别以纳秒和飞秒脉冲激光烧性铜靶引 发铜等离子体， 用时间和空间分辫的 光 谱测量和分析考察等离 子体光谱的时间演变和空间分布， 研究纳秒和飞秒脉冲 激光烧性铜等离 子体的动力学过程， 包 括等离子 体的 产生、 膨胀、 输运过程以及 该过程中等离子体的一些重要参数 ( 电子的温度、密 度和等离子体的传播速度 等) ，同时研究了背景气体、激光能量对等离子体行为及参数的影响，并对结果 进行讨论和解释。 从不同气压的背景气氛中 等离 子体演变图 像来看， 真空下 烧性 等离 子 体为自 由 膨胀， 其中 垂 直 靶面 方向的 膨胀速度高 达1 0 0 m / s ; 在较高 气 压的 背景气氛中时， 等离 子体的高 速膨胀受到周围 气体的限制而在膨胀等离 子体的 前 沿形成冲击波;当 气压很低时， 背景气体的密度相当 低， 膨胀等离 子体的 前沿不 可能对背景气体造成足够的压缩而形成冲击波， 烧性产物会与背景气体粒子碰撞 很容易 导致烧性产物的激发。 研究还发现， 等离子体中 原子、离子谱线的时空演 变 存在明 显差异. 根据等离 子体光谱的测量结果 枯算了 等离 子体中的电子温度和 密 度， 电 子温 度为几 个电 子 伏，电 子密 度范围 为1 0 i s - 1 0 l 7 c m 3 a 纳 秒脉冲激光烧 蚀和飞秒脉冲激光烧性所引发的等离 子体光语有很大的差别， 飞秒脉冲激光产生 的等离 子体中离 子与原子的比例大大少于纳秒脉冲激光烧性产生的离子原子比， 我们认为这一差别， 主要由于不同 脉宽的激光与材料相互作用机理的 差别。 碳墓 化合物是一类 具 有独特的 机械、 光学 和电 学 性能 的材 料， 其中c n , b c , b c n等又作为 硼破氮系中的重要成员 近年广受关注.本论文的第二部分内 容是 采用脉冲激光沉积方法制备c n . b c和b c n系 列薄 膜， 开展脉冲激光烧抽在薄 膜材料制备上的 应用。 在真空中 用脉冲激光烧蚀b s c 靶沉积制备了b c薄膜， 分 复旦大学硕士学位论文i 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用 摘要 别 以 石墨 和b 4 c 为 靶 材 料、 在电 子回 旋 共 振( e c r ) 微波 放电 产 生的 氮 等离 子 体环 境中 脉冲激光烧性靶材料合成制备c n和b c n薄膜， 并用卢瑟 福背 散射( r b s ) , x射线 光电 子 谱( x p s ) 、 傅立 叶变 换红 外 谱( f t i r ) 等 手 段 对薄 膜的 成 分 和 结 构 进 行了 分析表征。 在所有制备的薄膜材料中， 碳原子以多种化学结构的方式 存在， 包 括无定型碳; 在b c薄膜中， 棚原子大多 数与碳原子结合成键; 在c n薄膜中， 大多 数的氮 原子与 碳相结合;在b c n薄 膜中氮 原子的含量达到4 6 % 左右， 膜层 中 化学结构复杂，包 含b - n , b - c , c 一和b - c 一多 种化学 健。 采用脉冲激光沉 积方法既可以在真空中成膜， 也可以 在特定的背景气氛中和其它辅助手段结 合使 用，本工作表明用e c r等离子体辅助可以有效地进行化合物薄膜材料的合成制 备。 关 键词: 脉冲激光烧蚀， 等离子体动力学， 等离子体光谱， 脉冲激光沉积， 碳基 化合物 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用 ab s t r a c t p l a s ma d y n a mi csa n d f i lm p r e p a r a t i o n a p p l i c a t i o n o f p u l s e d l a s e r ab l a t i o n abs t ract t h e s u b j e c t i n v e s t i g a t e d i n t h i s t h e s i s i s t h e p r o c e s s a n d m e c h a n i s m o f p u l s e d l a s e r a b l a t i o n b a s e d o n i n t e r a c t i o n b e t w e e n l a s e r r a d i a t i o n a n d c o n d e n s e d ma t e r i a l s . t h e c o n t e n t o f t h i s t h e s i s i n c l u d e s t w o p a r t s : t h e fi r s t p a rt i s t h e re s e a r c h o f p l a s m a d y n a m i c s b y s t u d y i n g s p e c tr o s c o p y o f l a s e r i n d u c e d p l a s m a s ( l i p ) a n d t h e s e c o n d p a rt i s t h e s t u d y o f a p p l i c a t io n s o f u s e r a b l a t i o n妙 f a b r i c a t i n g c a r b o n - b a s e d c o m p o u n d s . r e c e n t l y , p u l s e d l a s e r a b la t i o n ( p l a ) h a s a c h i e v e d s u c c e s s f u l a p p l i c a t i o n s , s u c h a s p u ls e d l a s e r d e p o s i t i o n , c h e m i c a l a n a l y s i s , c u t t i n g a n d m i c r o - m a n u f a c t u r in g a s w e l l a s l a s e r s u r g e ry . b u t t h e b a s i c p r o c e s s a n d m e c h a n i s m o f p u l s e d l a s e r a b l a t i o n i s s t i l l n o t v e ry c le a r c o n t r a r y t o t h e s e s u c c e s s f u l a p p l i c a t i o n s . i n t h i s t h e s i s , w e t r i e d t o d i s c u s s t h e p r o c e s s a n d m e c h a n i s m o f l a s e r a b l a t i o n b y s t u d y i n g d y n a m i c s o f l a s e r a b l a t i o n p la s m a s ; me a n w h i l e , w e s y n t h e s i z e d s e v e r a l c a r b o n - b a s e d c o m p o u n d s a s o u r r e s e a r c h o n a p p l i c a t i o n s o f p u l s e d l a s e r a b l a t i o n . p l a s m a s a r e i n d u c e d fr o m c o p p e r t a r g e t b y n s - a n d f s - p u l s e d l a s e r b e a m r e s p e c t i v e l y . b y t i m e - a n d s p a c e - re s o lv e d s p e c t ro s c o p y , w e i n v e s t i g a t e d t h e d y n a m i c s o f n s - a n d f s - l a s e r a b l a t i o n p l a s m a s , in c l u d i n g g e n e r a t i o n , e x p a n d in g , p ro p a g a t i o n o f p l a s m a s a s w e l l a s s o m e i m p o r ta n t p a r a m e t e r s , s u c h a s e l e c t r o n t e m p e r a t u r e , e l e c t r o n d e n s i ty a n d p r o p a g a t i o n v e l o c i ty o f p l a s m a s . w e a l s o d i s c u s s e d a n d e x p la i n e d t h e e ff e c t o f b a c k g r o u n d p r e s s u r e a n d l a s e r e n e r g y o n t h e r e s u l t s . f r o m t h e p l a s m a e v o l v e m e n t i m a g e s i n d i ff e r e n t p r e s s u re s , w e c a n s e e t h a t p l a s m a e x p a n d fr e e l y i n v a c u u m , t h e e x p a n d i n g v e l o c i ty w h i c h i s v e r t i c a l t o t h e s u r f a c e o f t a r g e t i s a b o u t 1 0 4 m / s ; w h e n t h e b a c k g r o u n d p r e s s u re i s h ig h e n o u g h , p la s m a s w i ll b e l im it e d b y b a c k g r o u n d g a s e s a n d a s h o c k - w a v e w i l l b e f o r m e d ; wh e n t h e p re s s u r e i s v e ry l o w , w h i c h r e s u l t s i n t h e l o w d e n s i ty o f b a c k g ro u n d g a s e s , t h e fr o n t e d g e o f p l a s m a s c a n t p r o v i d e e n o u g h c o m p re s s i o n t o t h e b a c k g r o u n d g a s e s t o f o r m a s h o c k w a v e . t h e a b l a t e d p l a s m a s w i l l c o l l i d e w it h b a c k g r o u n d g a s e s , w h i c h e a s i l y l e a d t o t h e e x c i t a t i o n o f t h e p l a s m a s . i t i s f o u n d t h a t t h e re a r e o b v i o u s d i ff e r e n c e s b e tw e e n t h e e v o l v e m e n t o f a t o m a n d i o n s p e c t r a . w e e s t i m a t e d e l e c t r o n t e m p e r a tu r e a n d d e n s i ty . t h e e l e c t r o n t e m p e r a t u r e i s a b o u t s e v e r a l e l e c t ro n v o l t a g e s ( e v 工 a n d e l e c t r o n d e n s i ty 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用 i s 1 0 1 5 - 1 0 c m 3 . o u r r e s e a r c h s h o w e d t h a t t h e r e a r e d i s t i n o t d i ff e r e n c e s b e t w e e n f s - l i p a n d n s - l i p . t h e r a t i o o f i o n t o a t o m i n f s - l i p i s mu c h - u e r t h a n t h a t i n n s - l i p . we t h i n k t h e d i ff e r e n c e s c a n b e a s c ri b e d t o t h e d i ff e r e n t me c h a n i s m wh e n t h e d i ff e r e n t p u l s e w i d t h l a s e r i n t e r a c t s w i t h m a t e ri a l s . c a r b o n - b as e d c o m p o u n d m a t e ri a l s h a v e p a r t i c u l a r m e c h a n i c a l , o p t i c a l a n d e l e c t r o n i c p r o p e r t i e s . a s t h e i m p o r t a n t m e m b e r s i n b - c - n t r i a n g l e , c n , b c , b c n a t t r a c t m u c h a tt e n t i o n i n r e c e n t y e a r s . t h e c o n t e n t o f t h e s e c o n d p a rt i n t h i s t h e s i s i s t h e a p p l i c a t i o n o f l as e r i n d u c e d p l as m as i n f a b ri c a t i o n o f c n , b c , b c n f i l m s 妙 p u l s e d l as e r d e p o s i t i o n . b o r o n c a r b i d e f i l m s w e r e p r e p a re d b y p u l s e d l as e r d e p o s i t i o n ( p l d ) i n v a c u u m u s i n g s i n t e r e d b 4 c as r a w m a t e ri a l . i n t h e e n v i r o n m e n t o f a n e c r n i t r o g e n p l as m a a n d w i t h b o m b a r d m e n t b y t h e l o w - e n e r g y p l as m a s t r e a m , c a r b o n n i t r i d e f i l m s w e r e p r e p a r e d b y a b l a t i n g a g r a p h i t e t a r g e t , w h i l e a s in t e re d b 4 c t a r g e t w as u s e d t o p r e p a r e t h i n f i lm s o f b o r o n c a r b o n n i t r i d e . t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n d s t r u c t u re o f t h e p re p a r e d fi l m s a r e c h a r a c t e ri z e d勿 r u t h e r f o r d b a c k s c a tt e r i n g s p e c t ro s c o p y ( r b s ) , x - r a y p h o t o e l e c t r o n s p e c t r o s c o p y ( x p s ) , a n d f o u r i e r t r a n s f o r m i n fr a r e d ( f t i r ) s p e c t r o s c o p y . i n a l l t h e p re p a r e d f i l m s , c a r b o n a t o m s a r e f o u n d t o a p p e a r as m u l t i c h e m i c a l s t a t e s i n c l u d i n g a m o r p h o u s c a r b o n p h as e . i n t h e c n f i l m s , m o s t o f t h e i n c o r p o r a t e d n i t r o g e n a t o m s w e re b o n d e d t o c a r b o n . i n t h e b c f i l m s , b o r o n a t o m s w e r e m a i n l y b o n d e d t o c a r b o n . t h e n i t ro g e n c o n t e n t i n t h e p re p a r e d b c n fi l m s i s a b o u t 4 6 %. t h e b c n f i l m s s h o w a c o m p l e x c h e m i c a l s t r u c t u re a n d c o n t a i n s e v e r a l b o n d i n g s t a t e s i n c lu d i n g b - n , b - c a n d c - n w i t h b - c - n h y b ri d i z a t io n . p u l s e d l a s e r d e p o s i t i o n m e t h o d c a n b e u s e d i n v a c u u m as w e l l as i n p a r t i c u l a r b a c k g ro u n d g as e s t o g e t h e r w i t h o t h e r as s i s t e d m e t h o d s . o u r w o r k s h o w e d t h e as s i s t a n c e o f e c r p l a s m a r e s u l t s i n e ff i c i e n t s y n t h e s i s o f c o m p o u n d fi l m s . k e y w o r d : p u l s e d l a s e r a b l a t i o n , p l a s m a d y n a m i c s , p l a s m a s p e c t r o s c o p y , p u l s e d l a s e r d e p o s i t i o n , c a r b o n - b a s e d c o m p o u n d s 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制各上的应用第一章 第一章引言 1 . 1激光烧蚀和激光烧蚀等离子体 1 . 1 . 1激光烧蚀的研究背景 上世纪6 0 年代初，ma i m a n 成功制造了世界上第一台激光器。紧接着人们就 开始对激光辐射与物质相互作用的理论和实验进行广泛的研究。 研究人员发现使 用高强度激光很容易使材料烧蚀 ( a b l a t i o n ) 使之蒸发汽化，这一发现提示人们， 利用激光烧蚀可以 进行薄膜的沉积。 这一想法也很快在1 9 6 5 年被s m i t h 和t u rn e r 等人得到 证实p l 。 但在此后的 二十 余年里， 它并没有引 起人 们足够的 重视， 相关 研究和应用的进展也不显著。1 9 8 7 年d ij k k a m p 等人利用脉冲激光沉积 ( p u l s e d l a s e r d e p o s i t i o n , p l d ) 技术在高 温 超导薄 膜制备 方面取 得了 开 创性的 成功2 1 ， 很 快引起了 人们对p l d 技术以 及作为p l d 基础的脉冲激光烧蚀( p u l s e d l as e r a b l a t i o n , p l a )的重视，相关的理论和实验研究迅速展开。 近些年来，激光烧蚀技术在越来越多的领域得到了成功的应用。例如: 1 .脉冲激光沉积技术3 ,4 1 , p l d 技术在薄膜材料制备方面取得了 广泛应用， 因为p l d 技术设备简单， 运用灵活方便， 在材料薄膜制备上具有普遍性， 除了 高 温 超 导 材料 薄 膜外， p l d 技 术 后 来 还 被 广 泛 运用 于 超硬 材 料5 ,6 1 如 c , c n x , b c n ) . i i i - v 族半 导 体 化 合 物7 1 ( 如 a in , g a n ) 、 氧 化 物 1 3 等多 种薄 膜材 料的 制 备: 2 . 化学 成 分分 析 9 1 ， 利用 激光 烧 蚀 样品 产生 等 离子， 进 而对 等离 子 体 成分 进行分析， 能够有效推断该样品的化学成分， 该技术所需样品的量少， 对样品 损 伤小， 已经在工业领域成功应用; 3 .材料切割和微加工制造1 1 0 1 4 .外科手术及激光美容 1激光烧蚀在医学 方面也取得了 实际的 应用， 如 外科手术和激光美容等， 利用激光代替手术刀，能做到切割、 止血一步到位， 康 复效果也优于普通外科手术， 合适的激光波段与皮肤的相互作用可以 有效除去老 细胞和坏细胞，促进新皮肤的生长，这也就是激光美容技术的物理基础。 虽然激光烧蚀在这么多领域取得了应用， 但是激光烧蚀的机理 ( 例如激光与 材料的相互作用、 激光烧蚀等离子体的形成及其输运、 演变等过程) 至今还没有 得到很好的解释。 本论文的重点之一就是尝试用激光烧蚀等离子体光谱的方法来研究激光等 离子体的 传播演变过程， 包括等离子体的 产生、 膨胀、 输运过程以 及该过程中 等 离子体的一些重要参数的变化 ( 等离子体的温度、密度和传播速度等) ，然后对 结果进行解释和分析. 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用 第一章 1 . 1 .2激光烧蚀和激光烧蚀等离子体简介 激光烧蚀等离子体 ( l a s e r a b l a t i o n p l a s m a , l a p ) ， 也称为激光诱导等离子体 ( l a s e r i n d u c e d p l a s m a , l i p ) ， 其成分是强激光与物质相互作用后 从物质表面烧蚀出来的产物。如图 1 . 1所示，该 产物通常是由大量的分子、原子、离子及团簇组 成，存在时间很短，在真空中呈羽毛形状。自 从 激光烧蚀等离子体在诸如薄膜沉积、材料处理等 方面取得重要的应用以来，人们对激光烧蚀等离 子机理的研究产生了浓厚兴趣。研究并了解激光 诱导等离子体的时空行为、等离子体中电子温度 l a s e r b e a m s a m p le t a r g e t 图1 . 1激光烧蚀等离子体 和密度、 等离子体运动速度这些参数， 对于我们有效地发展和完善脉冲激光沉积 技术有重要的意义。 但是由于激光烧蚀的条件不同，很难将激光烧蚀过程用单一模型来进行描 述。 针 对不同 的 条件， 如不同的 激光 波长( 紫外、 可 见、 红外) 、 激光能量 1 0 4 - 1 0 1 0 w / c m 2 ) 、 脉 冲宽 度( f s , p s , n s ) 、 靶 材料( 金属、 有 机 物等) 、 背景 气 压 ( 真空 、 背景气体) ， 研究人员己 经建立了 一些关于脉冲激光烧蚀的 模型 1 2 . 1 4 以金属样品为例， 脉冲激光烧蚀等离子体在真空中产生演变过程可以分为以 下几个步骤 1 5 . 靶加热、 熔融和气化， 等离子体点燃， 等离子体屏蔽， 经过k n u d s e n 层后，等离子体自由膨胀。 大多 数关于激光与金属靶材料相互作用的 模型是基于热传导过程原理: 当 激 光与金属相互作用的时候， 一部分光子能量被金属的电子所吸收， 使电子激发到 更高的能态。 激发的电子与晶格的声子发生碰撞， 从而把能量转移给晶格。 对于 金属来说， 能量的驰豫时间约为1 0 - 1 3 s ， 所以n s 激光的能量可以 认为是被瞬间的 转移到金属上的。因此与激光束相互作用的金属表面局部区域的温度瞬时上升， 很快达到并超过熔点温度， 激光继续作用， 金属靶表面的 温度上升得很高， 金属 开始气化。 气化以后的金属原子主要沿着垂直靶表面的方向运动。 这个过程非常 短， 比普通的n s 激光的脉宽要短， 因此气化以后原子可以继续吸收激光的能量。 当这些气化的原子达到一定的温度时， 原子就被电离， 等离子体开始形成 ( 也称 为等离子体点燃) 。因为形成的等离子体在靶前面，所以在激光束的部分能量在 到 达靶 表面之 前会被等离 子体吸收， 这 也称为 等离子 体屏蔽 1 6 ， 在这 段过程中， 等离子体中的原子离子吸收激光能量后， 被激发到更高的能级和电离态。 当 脉 冲 激 光结 束 后， 等 离 子体 经 过 一 个 所谓的k n u d s e n 层 ( k n u d s e n l a y e r , k l ) 和非平 衡的 绝热膨胀( u n s t e a d y a d i a b a t i c e x p a n s i o n , u a e ) 后， 速度分布达到了 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用第一章 m a x w e l l 分布，进入自 由飞行阶段。如图1 .2 所示， 在靶表面处，等离子体具有 以 下 特 征: g as - k i n e t ic v e l o c it y v , 0 , fl o w v e l o c it y u -0; 在向 前 运 动时， 等 离 子体 相互碰撞， 使得速度达到m a x w e l l 分布， 这个区域称为k n u d s e n 层 ( 几个u m量 级) ，经 过k n u d s e n 层 后， 一 二 9 5 rl h t ? d z fi g 一一i 量差相对较大的谱线。 2 .2 . 4电 子密度 电子密度可通过分析谱线加宽来测量。 激光烧蚀等离子体的发射光谱的谱线 宽度由于各种机制都会被加宽。 可能存在以下几种加宽机制: 由于粒子的无规运 动 而导 致的d o p p l e r 加宽; 等离子体内 部电 场导 致的s t a r k 加宽;由 于 发光粒 子 与 其它粒子共振相互作用而导致的共振加宽4 ,5 1 d o p p l e r 加宽 激光烧蚀等离子体在高速运动过程使得粒子发射的 谱线产生d o p p l e r 加宽， 如 果 观 察 方向 沿 着粒 子 运 动z ， 则由 于d o p p le r 效 应 产生 的 a . = 双 v / c ) , v : 为 粒 子 的 运 动 速 度。 例 如， 激光 烧 蚀等 离 子 体中v : 约 为1 0 0 0 0 m / s ， 如 果谱 线为5 0 0 m n , 则d o p p l e r 展宽为0 .0 1 7 n m o s t a r k 加宽 在高温高密度的激光烧蚀等离子体中，s t a r k效应使得原子或离子谱线加宽 同时还使中心波长产生位移。由 于s t a r k 加宽而导致的a a 可以由 下式决定 1 , 6 : 、 (， 卜 2二 盖 35 杀 )1/4a a (a ) = 2w 10 66 + 3.5a 1o 6 “ 一 一卜 n e10 16 ( 2 . 1 3 ) 其中n 。 是电 子密度 ( c m -3 ) , w 是电 子影响宽度参数( e l e c t ro n i m p a c t w i d t h a是离子加宽参数( i o n b ro a d e n i n g p a r a m e t e r ) , n d 为德拜球内的 粒子 数，由下式决定: 凡 = 1 .7 2 x 1 0 兀 ( e v ) v n 从( c m 一 7 ) 0 2 ( 2 . 1 4 ) 公式( 2 . 1 3 ) 等式右边第一项和第二项分别表示电 子和离子的贡献。因 此， 我 们如果能够测得a a . ，则由公式2 . 1 3 可以计算电子密度n e。 2 .3光谱诊断法的实验装置 图2 . 1 是本实验室用于研究激光烧蚀c u 等离子体的实验装置的示意图。该 装置主要用于激光烧蚀等离子体光谱的时间和空间分辨测量。 下面对这套实验的 复旦大学硕士学位论文 脉冲激光烧蚀的等离子体动力学和在薄膜制备上的应用 第二章 过程做一具体介绍。 由 脉冲发生 器 ( d g 5 3 5 , s t a n f o r d r e s e a r c h s y s t e m ) 产生的 脉冲信号 控制 n d : y a g ( s u r e l i g h t i i , c o n t i n u u m)激光器，与此同时把这个信号经过延时后用 于触发 i c c d ( a r d o r )或者数字示波器;激光器被触发后产生一激光脉冲 ( - - 5 n s ) ，激光被透镜 l 1 聚焦后打在转动的铜靶上，铜靶表面被烧蚀产生等离子 体，产生的 等离子体垂直于靶表面向 前传播:等离子体发出的光由 透镜 l 2 . l 3 引 入 单 色 仪 ( s p e c tr o p r o s o o i , a c t o n r e s e a r c h ) ， 通过 单色 仪中的 一 块反 射 镜 控 制，可以 选择被i c c d收集或者被p m t收集。i c c d的数据实时地传输给电脑， 于是得到光强和波长的关系 ( 即等离子体光谱分布) ， 如果光被p mt收集， 信号 传给示 波器 ( t e k t r o n i c s , t d s 3 0 3 2 13 ) ， 就可以 得到某一谱线强 度随时间的 变化关 系。 另外， 如果把单色仪入射缝开大， 并控制单色仪中的光栅， 让入射光都进来， 就可以利用i c c d拍摄等离子体的图像.这套装置中，透镜l 1 和整个腔是固定 在一起的，并且可以顺着激光入射的方向前后移动 ( 可以 精确到o .o l m m， 移动 范围在 1 . 5 m m) ， 于是就可以 测量不同 位置等离子体的光谱，也就是所谓的空间 分辨光谱。i c c d可以调节不同的延时和积分时间，就可以观测不同时间的等离 子体光谱，也就是所谓的时间分辨光谱。 nie n i l l n a r a n h l a s e r be a m p u l s e ge n e r a t o r 图2 . 1脉冲激光烧蚀等离子