فیزیک پلاسما

فیزیک پلاسما

از آنجا که بیش از 99٪ جهان مرئی در یک حالت پلاسما قرار دارد ، فیزیک پلاسما موضوعی اساسی است که در بسیاری از زمینه های تحقیقاتی از جمله اخترفیزیک ، فیزیک فضایی ، گازهای یونیزه آزمایشگاهی و همجوشی هسته ای کنترل شده پشتیبانی می کند. کارهای تجربی و نظری از علم مواد افراطی و فیزیک شوک ، از طریق پلاسمای چگالی انرژی بالا ، اخترفیزیک آزمایشگاهی ، شتاب ذرات مبتنی بر لیزر-پلاسما ، فعل و انفعالات لیزر-پلاسما با شدت بسیار بالا ، پلاسمای گرد و غبار ، تا همجوشی سلول های مغناطیسی و اینرسی است. 

آزمایشگاه فیزیک پلاسما

پرتو کاتدی و کاربردهای آن

تخلیه الکتریکی تابان در گازها

طیف سنجی پلاسما

پلاسماجت فشار اتمسفری

گلایدینگ آرک پلاسما

نمودار شماتیک مجموعه ای از طیف سنجی تجزیه ناشی از لیزر

طیف سنجی تجزیه ناشی از لیزر

طیف سنجی تجزیه ناشی از لیزر

طیف سنجی انتشار نوری پلاسمای ناشی از لیزر به عنوان طیف سنجی تجزیه ناشی از لیزر (LIBS) یا گاهی طیف سنجی پلاسما ناشی از لیزر (LIPS) نامگذاری می شود. این یک روش تحلیلی قدرتمند و همه کاره برای تجزیه و تحلیل اساسی است ، که می تواند برای طیف وسیعی از مواد استفاده شود. از ویژگیهای طیفی مانند خطوط انتشار ، شدت اوج و شدت یکپارچه و غیره برای تعیین غلظت عنصری هدف استفاده می شود و یا یک ماده آلی یا غیر آلی را از طریق امضای طیفی منحصر به فرد خود از یکدیگر تفکیک می کند. 

کاربردهای پلاسمای ناشی از لیزر

کاربردهای پلاسمای ناشی از لیزر

به دلیل تطبیق پذیری پلاسمای ناشی از لیزر ، مشخص شده است که برای کاربردهای بی شماری در زمینه های مختلف علمی و فناوری مناسب است. کاربرد لیزرهای قدرتمند در مکان های از راه دور و از نظر جسمی غیرقابل دسترس ، آن را به ابزاری ویژه برای کاربردها در محیط های خصمانه تبدیل می کند. 

فلورسانس ناشی از لیزر و طیف سنجی انتشار نوری پلاسمای ناشی از لیزر

تشخیص نوری

تشخیص نوری

با توجه به روند سریع و طول عمر کوتاه ، همه روشهای تشخیص نوری برای مطالعه پلاسمای ناشی از لیزر که برای پلاسمای مداوم مانند پلاسمای اتصال القایی (ICP) و تمرکز پلاسما (PF) استفاده می شود ، مفید نیستند. متداول ترین روش مورد استفاده برای تشخیص نوری پلاسمای ناشی از لیزر ، طیف سنجی انتشار است. تشعشعات ساطع شده از پلاسما بسته به ماهیت مطالعه توسط طیف سنج یا مونوکروماتور جمع می شود.  

تصویر گرافیکی از مکانیسم های منجر به فرسایش لیزر پالس

مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم های فرسایش لیزر برای پالس های لیزر کوتاه (~ ns) و فوق کوتاه (~ ps و fs) به دلیل تفاوت در اتصال لیزر با ماده در بازه های زمانی مختلف متفاوت است. پالس کوتاه ، یعنی فرسایش پالس نانو ثانیه را می توان از طریق حرارتی ، غیر حرارتی و ترکیبی از هر دو مکانیزم مشخص کرد. از این موارد به ترتیب مکانیسم های عکس حرارتی ، شیمیایی عکس و فیزیکی عکس نیز یاد می شود. با این حال ، برای برخی پارامترهای آزمایشی و مواد ، می توان فرسایش را از طریق یک مکانیسم غالب توصیف کرد.

مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم های فرسایش لیزر برای پالس های لیزر کوتاه (~ ns) و فوق کوتاه (~ ps و fs) به دلیل تفاوت در اتصال لیزر با ماده در بازه های زمانی مختلف متفاوت است. پالس کوتاه ، یعنی فرسایش پالس نانو ثانیه را می توان از طریق حرارتی ، غیر حرارتی و ترکیبی از هر دو مکانیزم مشخص کرد. از این موارد به ترتیب مکانیسم های عکس حرارتی ، شیمیایی عکس و فیزیکی عکس نیز یاد می شود. با این حال ، برای برخی پارامترهای آزمایشی و مواد ، می توان فرسایش را از طریق یک مکانیسم غالب توصیف کرد.