ICP-MS及其联用技术在海洋地质研究中的应用前景

电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)具有灵敏度高、检出限低、选择性好、线性范围宽、能进行多元素和同位素比测定等优点,广泛应用于环境、地质、医药、食品和高纯物质等领域。ICP—MS与其他进样及分析技术的联用,大大地扩展了其应用范围。重点介绍了ICP—MS与激光烧蚀(LA)、高效液相色谱(HPLC)及气相色谱(GC)的联用技术,探讨了它们在海洋地质研究中的应用前景。     

激光钻进煤岩技术的研究进展

激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术,也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术,对破碎松软岩层扰动破坏小,将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中,激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用,指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素,论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题,指出煤岩在激光照射下,组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手,建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究,为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。      

陨石熔壳研究

本文通过对毫县陨石熔壳的化学成分分析,Ｘ射线物相分析和红外光谱分析,并与一岩相互对照,讨论了熔壳中Ｆｅ的氧化状态的变化、击变玻璃及主要矿物结构参数的变化;研究了熔壳的氧化作用、击变作用、击变作用下矿物的变形机制,同时,熔壳的ＳＥＭ显微 貌像给出了熔壳的一套完整剖面,从而讨论了熔壳的烧蚀作用主要有破碎作用,熔融作用和抽蚀作用三种方式。此外,透射电观察敢证实了陨石熔壳中石英玻璃的存在。     

纳秒激光烧蚀铝材料的二维数值模拟

为了探索纳秒脉冲强激光与材料的相互作用机理,建立了二维数值模型,利用有限差分法对纳秒激光脉冲烧蚀金属铝的温度场进行了数值模拟.通过对比不同脉宽、光斑和能量下激光引起的温度场随时间的演化,发现脉冲的前期温度升高比后期快.等温图显示中心温度升高最快,烧蚀轮廓与激光束形状相似,烧蚀深度达1—5 μm.脉宽越长,烧蚀越窄和越深,光斑越大,烧蚀越宽和越浅.数值研究表明,1)激光的脉冲形状、脉宽和功率密度直接影响烧蚀的形状和深度;2)激光功率密度在10⁹ W/cm²量级烧蚀     

狮子座流星雨1999年照相观测的分析

对1999年11月19日拍摄的两张狮子座流星胶片进行了分析研究照相观测比目观测记录了更多的定量信息计算了流星在胶片上显露时必须满足的运动角速度条件,求出了流星起始点仰角、流星结束点与辐射点的角距离、流星运动的角速度以及流星路径的弧长等并且得出流星在大气中的烧蚀时间仅0 65秒左右,即烧蚀的路径长约40 50公里通过在扫描仪上得到的黑白图像的处理,求得两颗流星的照相星等分别为-10.3 ± 0.2和-4.8±0.2.由此可以得到它们的质量和电子线密度.给出的处理方法,也可用于其他流星的照相观测资料处理.并且,对流星观测使用的照相镜头也进行了讨论.     

用光偏转方法对金属激光烧蚀阈值的研究

实验研究光偏转检测原理和实验装置,并用此装置测得黄铜、铝、４５号钢的激光烧蚀阈值分别为０．０１８５ＧＷ／ｃｍ２、０．０１３３ＧＷ／ｃｍ２、０．０１９５ＧＷ／ｃｍ２。     

对金属激光烧蚀时空气中产生冲击波的研究

运用 He- Ne激光束偏转技术研究金属表面被脉冲 Nd:YAG激光烧蚀时在空气中所产生的冲击波。给出了冲击波前锋的传播轨迹。研究表明 :在近距离处 ,冲击波的传播轨迹接近于强爆炸波轨迹 ;冲击波波速明显大于空气中声速 ;随着传播距离增大 ,冲击波波速逐渐趋近于声速。     

归一化定量技术在激光烧蚀-等离子体质谱测定石榴子石多元素中有关问题的讨论

讨论了采用相对灵敏度系数进行多外标归一校正的可行性。该校正方法应用于激光烧蚀-等离子体质谱同时分析了未知石榴子石样品中主、次、痕量共43个元素,并与内标法结果进行对比,其一致性令人满意。探讨了激光线扫描和单点剥蚀两种取样方式下,相对灵敏度系数间的变化关系,结果表明,在剥蚀深度基本一致的情况下,取样方式对相对灵敏度系数没有显著影响。     

数值模拟飞秒激光加热金属的热电子发射

研究了超短超强激光脉冲与薄膜靶相互作用中产生的电子热发射.当超短激光脉冲与薄膜靶相互作用时,首先入射超短脉冲激光对吸收深度内的自由电子进行热激发;接下来热激发电子将能量传递到附近的晶格,再通过电子和晶格二体系的热传导,以及电子晶格间的热耦合,将能量传递到材料的内部.因此,电子在皮秒级甚至更短的时间内不能与晶格进行能量耦合,使电子温度超出晶格温度很多,电子热发射就变得非常明显了.用双温方程联合Richardson-Dushman方程的方法对飞秒脉冲激光照射金属靶的电子热发射进行了研究,结果发现电子热发射对飞