استخدام الليزر النبضي عالي الطاقة Nd:YAG في توليد البلازما لمادة التوتياء (الهدف) ودراسة أطيافها

الملخص

يدرس هذا البحث ظاهرة توليد البلازما الساخنة، نتيجة تفاعل شعاع الليزر عالي الطاقة مع عينات صلبة (الهدف)، والأطياف المتولدة عنها.

في البداية، تمﱠ تحديد جميع وسطاء الليزر النبضي عالي الطاقة Nd:YAG المستخدم في الدراسة، وآلية الحصول على البلازما الساخنة باستخدام الليزر النبضي في المختبر، ومن ثمﱠ دراسة الخطوط الطيفية للبلازما المتولدة بتغيير الوسط الغازي ( النيون Ne، النتروجين ، الأرغون Ar) المحيط بمادة الهدف، وتحديد ثوابت الانزياح  للخطوط الطيفية الناتجة. ومن ثمﱠ دراسة الخطوط الطيفية بتغير كثافة الطاقة الإشعاعية  للنبضة الليزرية المستخدمة، وعلاقة ذلك بدرجة الحرارة المطلقة  للبلازما.

ومن خلال نتائج هذه الدراسة، تمﱠ تعيين وسطاء التعرض  والانزياح  للخطوط الطيفية، وتركيز الإلكترونات  قي البلازما. إن تركيز الإلكترونات ودرجة حرارة البلازما المتولدة بواسطة شعاع الليزر أعلى بكثير من تركيز الإلكترونات ودرجة حرارة البلازما المتولدة بالانفراغ الكهربائي، لذلك يعدّ الليزر مصدراً مفضلاً لدراسة أطياف المادة.

This paper discusses the phenomenon of generating hot plasma, the interaction of laser ray with a solid material (object) and its generating spectrums. At the beginning, all parameters of high pulsing energy laser Nd:YAG which are used in this study have been determined. It also determines obtaining the hot plasma using pulsing laser in laboratory, and then studies spectrum lines generated of plasma by changing gas atmosphere (Neon, Nitrogen, Argon) around with zinc material. It also defines the generate shifting spectrum lines constant. The paper then studies spectrum lines by variation density radiant energy of using pulsing laser, and the relation that by temperature of plasma.

As the result of this study, the parameters widening and shifting of spectrum liens and the concentration of electrons in plasma had been calculated. The concentration of electrons and temperature of plasma is higher than the generated by the electrical discharge, so laser is a very powerful source and important to study material spectrums.