INFLUENCE OF LASER RADIATION POWER DENSITY ON INTENSITY OF SPECTRAL LINES OF MAIN COMPONENTS OF THE LASER-INDUCED CLAY PLASMA

The intensity of spectral lines Al I 309.4 nm, Al II 358.7 nm, Mg II 279.6 nm, Ti II 323.6 nm of the main clay components were studied depending on the position of a sample with respect to the focus of the optical system, when the samples are exposed to radiation of the Nd³⁺ :YAG laser operating in a single-pulse mode. The allowable intervals of positioning the sample relative to the focus of the optical system (positive and negative defocusing) are determined, at which the reproducibility of the intensity values of the spectral lines of the samples of red and white clay do not practically change. It is shown that the position of the sample relative to the focus of the optical system should lie in the interval ΔZ ~ ±1.5 mm at the optimum laser pulse energies for the spectral lines under study. The radiation flux density for various laser pulse energies and distances from the focus to the sample has been calculated. It has been experimentally shown that the reduction of the radiation flux density leads to a decrease in the intensity of the analyzed spectral lines.

лазерно-эмиссионный спектральный анализ, плотность потока лазерного излучения, YAG:Nd³⁺-лазер, одноимпульсный режим работы спектрометра, расфокусировка лазерного излучения, лазерная эрозионная плазма, спектральная линия, интенсивность, глина, laser-induced breakdown spectroscopy, laser radiation flux density, Nd³⁺:YAG laser, single-pulse mode of spectrometer operation, defocusing of laser radiation, laser erosion plasma, spectral line, intensity, clay

1. J. D. Winefordner, I. B. Gornushkin, T. J. Correll. J. Anal. At. Spectrometry, 19, N 9 (2004) 1061-1083

2. C. Liu, X. L. Mao, S. S. Mao, X. Zeng, R. Greif, R. E. Russo. Anal. Chem., 76, N 2 (2004) 359-369

3. L. J. Radziemski. Spectrochim. Acta, B, 57, N 3 (2002) 1109-1113

4. С. С. Ануфрик, Н. Н. Курьян, И. И. Жукова, К. Ф. Зноско, М. В. Бельков. Журн. прикл. спектр., 83, № 5 (2016) 724-730 [S. S. Anufrik, N. N. Kurian, I. I. Zhukova, K. F. Znosko, M. V. Belkov. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 764-770]

5. М. Л. Петух, В. А. Розанцев, А. Д. Широканов. Журн. прикл. спектр., 67, № 6 (2000) 798-801 [M. L. Petukh, V. A. Rozantsev, A. D. Shirokanov. J. Appl. Spectr., 67 (2000) 1097-1101]

6. Е. С. Воропай, К. Ф. Ермалицкая. Вестн. БГУ, № 3 (2008) 3-6

7. E. A. Ershov-Pavlov, K. Y. Catsalap, K. L. Stepanov, Y. A. Stankevich. Spectrochim. Acta, B, 63, N 4 (2008) 1024-1037

8. С. С. Ануфрик, Н. Н. Курьян, К. Ф. Зноско, И. И. Жукова. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы, 7, № 1 (2017) 69-78

9. К. Л. Степанов, Л. К. Станчиц, Ю. А. Станкевич, Е. А. Ершов-Павлов, К. Ю. Кацалап. Сб. тр. “Тепло- и массоперенос-2011”, Минск, ИТМО (2011) 189-196

10. К. Ф. Ермалицкая. Вестн. Бел. гос. ун-та, № 2 (2009) 31-34

11. К. Ф. Ермалицкая, Н. С. Тарасюк, Е. С. Воропай, В. В. Углов. Вестн. Бел. гос. ун-та, № 3 (2010) 3-7

12. T. A. Labutin, A. M. Popov, S. M. Zaytsev, N. B. Zorov, M. V. Belkov, V. V. Kiris, S. N. Raikov. Spectrochim. Acta, B, 99 (2014) 94-100

13. Т. А. Лабутин, А. М. Попов, С. Н. Райков, Н. Б. Зоров. Материалы науч. конф. “Аналитика Сибири и Дальнего Востока”, 8-13 октября 2012 г., Красноярск, Сиб. фед. ун-т (2012) 52-55

14. N. B. Zorov, T. A. Labutin, A. M. Popov, S. M. Zaytsev, M. V. Belkov, V. V. Kiris, S. N. Raikov. Abstr. 7th Euro Mediterranean Symposium on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, 16-20 September 2013, Bari, Italy (2013) 160

15. M. Guillong, I. Horn, D. Guenther. J. Anal. At. Spectrom., 17, N 8 (2002) 831-837

16. Y. Hirayama, H. Yabe, M. Obara. J. Appl. Phys., 89, N 7 (2001) 2943-2947

17. V. Kabanov, M. Belkov, S. Raikov, V. Kiris. Proc. IX Belarusian-Serbian Symposium “Physics and Diagnostics of Laboratory and Astrophysical Plasmas”, 16-21 September 2012, Minsk (2012) 183-186

18. В. В. Кабанов, М. В. Бельков, Г. И. Рябцев. Материалы IX междунар. науч. конф. “Лазерная физика и оптические технологии”, 30 мая-2 июня 2012 г., Гродно, ГрДУ (2012) 205

19. С. С. Ануфрик, К. Ф. Зноско, Н. Н. Курьян. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы, 199, № 3 (2015) 83-92

20. Ф. Качмарек. Введение в физику лазеров, Москва, Мир (1980) 524-529