zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1765Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESУвеличение воспроизводимости и усиление аналитического сигнала в фемтосекундной двухимпульсной лазерно-искровой эмиссионной спектроскопииSIGNAL ENHANCEMENT AND REPRODUCIBILITY IMPROVEMENT IN DOUBLE-PULSE FEMTOSECOND-LASER-INDUCED BREAKDOWN SPECTROSCOPYZhuY.ZhuY.

Мяньян

Mianyang

zhuyu_pku@pku.edu.cnZhouP.ZhouP.

Мяньян

Mianyang

LiS.LiS.

Мяньян

Mianyang

Институт физики жидкости, Китайская академия инженерной физикиInstitute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics202507022025921126126Copyright © Zhu Y., Zhou P., Li S., 20252025Zhu Y., Zhou P., Li S.Zhu Y., Zhou P., Li S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1765

Метод оптимизации глубины фокусировки предложен для усиления сигнала и воспроизводимости в коллинеарной двухимпульсной фемтосекундной лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии. Метод основан на оптимизации глубины фокусировки второго импульса. Спектральная интенсивность сигнала показала стабильное усиление с коэффициентом усиления ~3, воспроизводимость сигнала показала минимальные колебания, когда глубина фокусировки второго импульса находилась в диапазоне 0—2 мм ниже поверхности образца. Обсуждаются возможные механизмы, лежащие в основе усиления сигнала и улучшения воспроизводимости, на основе измеренной температуры плазмы и электронной плотности. 

A focus depth optimization method was proposed for signal enhancement and reproducibility improvement in pump-probe collinear double-pulse femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy. This method was based on the optimization of the focus depth of the second pulse. The spectral signal intensity showed a stable enhancement with an enhancement factor of ~3, and the signal reproducibility exhibited minimal fluctuations when the focus depth of the second pulse was within the range of 0–2 mm below the sample surface. Additionally, the possible mechanisms behind the observed signal enhancement and improvement in reproducibility were discussed based on the measured plasma temperature and electron density. 

лазерно-искровая эмиссионная спектроскопиядвухимпульсная фемтосекундная лазерно-искровая эмиссионная спектроскопияусиление сигналаулучшение воспроизводимостиlaser-induced breakdown spectroscopydouble-pulse femtosecond laser-induced breakdown spectroscopysignal enhancementreproducibility improvementThis work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 12102408, 12275258).ReferencesH. K. Kurniawan, M. O. Tjia, K. Kagawa, Appl. Spectrosc. Rev., 49, No. 5, 323–434 (2013).H. K. Kurniawan, M. O. Tjia, K. Kagawa, Appl. Spectrosc. Rev., 49, No. 5, 323–434 (2013).C. Pasquini, J. Cortez, L. M. C. Silva, F. B. Gonzaga, J. Anal. At. Spectrom., 22, No. 18, 463–512 (2007).C. Pasquini, J. Cortez, L. M. C. Silva, F. B. Gonzaga, J. Anal. At. Spectrom., 22, No. 18, 463–512 (2007).B. Stuart, M. Feit, S. Herman, A. Rubenchik, B. Shore, Phys. Rev. B, 53, No. 4, 1749 (1996).B. Stuart, M. Feit, S. Herman, A. Rubenchik, B. Shore, Phys. Rev. B, 53, No. 4, 1749 (1996).A. Miziolek, V. Palleschi, I. Schechter, Crit. Rev. Anal. Chem., 37, No. 4, 257–290 (2006).A. Miziolek, V. Palleschi, I. Schechter, Crit. Rev. Anal. Chem., 37, No. 4, 257–290 (2006).X. Li, Z. Wang, Y. Fu, Z. Li, J. Liu, W. Ni, Appl. Spectrosc., 68, No. 9, 955–962 (2014).X. Li, Z. Wang, Y. Fu, Z. Li, J. Liu, W. Ni, Appl. Spectrosc., 68, No. 9, 955–962 (2014).M. Z. Martin, S. D. Wullschleger, C. T. Garten, V. J. Anthony, Appl. Opt., 42, No. 12, 2072–2077 (2003)M. Z. Martin, S. D. Wullschleger, C. T. Garten, V. J. Anthony, Appl. Opt., 42, No. 12, 2072–2077 (2003)J. Shi, Z. Yuan, X. Li, Y. Sun, P. Zhao, S. Sun, B. Han, Plasma Sci. Technol., 17, No. 2, 025601 (2015).J. Shi, Z. Yuan, X. Li, Y. Sun, P. Zhao, S. Sun, B. Han, Plasma Sci. Technol., 17, No. 2, 025601 (2015).S. Guirado, F. J. Fortes, J. J. Laserna, Talanta, 137, No. 1, 182–188 (2015).S. Guirado, F. J. Fortes, J. J. Laserna, Talanta, 137, No. 1, 182–188 (2015).N. Menyuk, D. K. Killinger, C. R. Menyuk, Appl. Opt., 21, No. 18, 3377–3383 (1982).N. Menyuk, D. K. Killinger, C. R. Menyuk, Appl. Opt., 21, No. 18, 3377–3383 (1982).Z. Wang, Z. Hou, S. Liu, D. Jiang, J. Liu, Z. Li, Opt. Express, 20, No. 6, A1011–A1018 (2012).Z. Wang, Z. Hou, S. Liu, D. Jiang, J. Liu, Z. Li, Opt. Express, 20, No. 6, A1011–A1018 (2012).L. B. Guo, W. Hu, B. Y. Zhang, X. N. He, C. M. Li, Y. S. Zhou, Z. X. Cai, X. Y. Zeng, Y. F. Lu, Opt. Express, 19, No. 15, 14067–14075 (2011).L. B. Guo, W. Hu, B. Y. Zhang, X. N. He, C. M. Li, Y. S. Zhou, Z. X. Cai, X. Y. Zeng, Y. F. Lu, Opt. Express, 19, No. 15, 14067–14075 (2011).M. Weidman, M. Baudelet, S. Palanco, M. Sigman, P. J. Dagdigian, M. Richardson, Opt. Express, 18, No. 1, 259–266 (2010).M. Weidman, M. Baudelet, S. Palanco, M. Sigman, P. J. Dagdigian, M. Richardson, Opt. Express, 18, No. 1, 259–266 (2010).W. D. Zhou, K. X. Li, Q. M. Shen, Q. L. Chen, J. Long, Opt. Express, 18, No. 3, 2573–2578 (2010).W. D. Zhou, K. X. Li, Q. M. Shen, Q. L. Chen, J. Long, Opt. Express, 18, No. 3, 2573–2578 (2010).S. S. Harilal, P. K. Diwakar, A. Hassanein, Appl. Phys. Lett., 103, No. 4, 041102 (2013).S. S. Harilal, P. K. Diwakar, A. Hassanein, Appl. Phys. Lett., 103, No. 4, 041102 (2013).T. A. Labutin, V. N. Lednev, A. A. Ilyin, A. M. Popov, J. Anal. At. Spectrom., 31, No. 1, 90–118 (2016).T. A. Labutin, V. N. Lednev, A. A. Ilyin, A. M. Popov, J. Anal. At. Spectrom., 31, No. 1, 90–118 (2016).J. K. Koga, K. Moribayashi, Y. Fukuda, S. V. Bulanov, A. Sagisaka, K. Ogura, H. Daido, M. Yamagiwa, T. Kimura, T. Fujikawa, J. Phys. D: Appl. Phys., 43, No. 2, 025204 (2010).J. K. Koga, K. Moribayashi, Y. Fukuda, S. V. Bulanov, A. Sagisaka, K. Ogura, H. Daido, M. Yamagiwa, T. Kimura, T. Fujikawa, J. Phys. D: Appl. Phys., 43, No. 2, 025204 (2010).V. Zorba, J. Syzdek, X. Mao, R. E. Russo, R. Kostecki, Appl. Phys. Lett., 100, No. 23, 234101 (2012).V. Zorba, J. Syzdek, X. Mao, R. E. Russo, R. Kostecki, Appl. Phys. Lett., 100, No. 23, 234101 (2012).B. Verhoff, S. S. Harilal, J. R. Freeman, P. K. Diwakar, A. A. Hassanein, J. Appl. Phys., 112, No. 9, 093303 (2012).B. Verhoff, S. S. Harilal, J. R. Freeman, P. K. Diwakar, A. A. Hassanein, J. Appl. Phys., 112, No. 9, 093303 (2012).Z. Hu, S. Singha, Y. Liu, R. J. Gordon, Appl. Phys. Lett., 90, No. 13, 131910 (2007).Z. Hu, S. Singha, Y. Liu, R. J. Gordon, Appl. Phys. Lett., 90, No. 13, 131910 (2007).S. Singha, Z. Hu, R. J. Gordon, J. Appl. Phys., 104, No. 11, 113520 (2008).S. Singha, Z. Hu, R. J. Gordon, J. Appl. Phys., 104, No. 11, 113520 (2008).T. Donnelly, J. G. Lunney, S. Amoruso, R. Bruzzese, X. Wang, A. X. Ni, J. Appl. Phys., 106, No. 1, 013304 (2009).T. Donnelly, J. G. Lunney, S. Amoruso, R. Bruzzese, X. Wang, A. X. Ni, J. Appl. Phys., 106, No. 1, 013304 (2009).S.C.Choi, M.K. Oh, Y.Lee, S. Nam, D. K. Ko,J.Lee, Spectrochim. Acta B, 64, No. 5, 427–435 (2009).S.C.Choi, M.K. Oh, Y.Lee, S. Nam, D. K. Ko,J.Lee, Spectrochim. Acta B, 64, No. 5, 427–435 (2009).V. I. Babushok, F. C. Gottfried, C. A. Munson, A. W. Miziolek, Spectrochim. Acta B, 61, No. 9, 999–1014 (2006).V. I. Babushok, F. C. Gottfried, C. A. Munson, A. W. Miziolek, Spectrochim. Acta B, 61, No. 9, 999–1014 (2006).J. R. Becker, P. J. Skrodzki, P. K. Diwakar, A. Hassanein, Spectrosc. Lett., 49, No. 4, 276–284 (2016).J. R. Becker, P. J. Skrodzki, P. K. Diwakar, A. Hassanein, Spectrosc. Lett., 49, No. 4, 276–284 (2016).S. S. Harilal, P. K. Diwakar, M. P. Polek, M. C. Phillips, Opt. Express, 23, No. 12, 15608–15615 (2015).S. S. Harilal, P. K. Diwakar, M. P. Polek, M. C. Phillips, Opt. Express, 23, No. 12, 15608–15615 (2015).H. Qi, S. Li, Y. Qi, A. Chen, Z. Hu, X. Huang, M. Jinac, D. Ding, J. Anal. At. Spectrom., 29, No. 6, 1105–1111 (2014).H. Qi, S. Li, Y. Qi, A. Chen, Z. Hu, X. Huang, M. Jinac, D. Ding, J. Anal. At. Spectrom., 29, No. 6, 1105–1111 (2014).J. T. Schiffern, D. W. Doerr, R. E. Dennis, Spectrochim. Acta B, 62, No. 12, 1412–1418 (2007).J. T. Schiffern, D. W. Doerr, R. E. Dennis, Spectrochim. Acta B, 62, No. 12, 1412–1418 (2007).D. Stratis, K. Eland, S. Angel, Appl. Spectrosc., 54, No. 9, 1270–1274 (2000).D. Stratis, K. Eland, S. Angel, Appl. Spectrosc., 54, No. 9, 1270–1274 (2000).C. Zuhlke, T. Anderson, D. Alexander, C. G. Parigger, Appl. Spectrosc., 68, No. 9, 1021–1029 (2014).C. Zuhlke, T. Anderson, D. Alexander, C. G. Parigger, Appl. Spectrosc., 68, No. 9, 1021–1029 (2014).T. A. Labutin, S. M. Zaytsev, A. M. Popov, N. B. Zorov, Opt. Express, 20, No. 19, 22382–22387 (2014).T. A. Labutin, S. M. Zaytsev, A. M. Popov, N. B. Zorov, Opt. Express, 20, No. 19, 22382–22387 (2014).V. Piñon, D. Anglos, Spectrochim. Acta B, 64, No. 10, 950–960 (2009).V. Piñon, D. Anglos, Spectrochim. Acta B, 64, No. 10, 950–960 (2009).J. Bengoechea, C. Aragón, J. Aguilera, Spectrochim. Acta B, 60, No. 6, 897–904 (2005).J. Bengoechea, C. Aragón, J. Aguilera, Spectrochim. Acta B, 60, No. 6, 897–904 (2005).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.