本書是在作者長期從事激光誘導等離子體特性研究的基礎上撰寫而成，采用等離子體成像與光譜信號分析相結合的方法，對激光誘導等離子體的時間和空間演變特性進行研究，從物理機理上探索等離子體特性，以便能更好地控制激光誘導擊穿光譜（LIBS）系統中的實驗參數以及改進實驗裝置結構，提高LIBS技術的分析能力，為LIBS技術的應用提供理論支撐。

本書以激光誘導等離子體的物理機理研究為出發點，系統闡述了等離子體的時間和空間演變特性。全書內容共分為7章，主要內容包括激光誘導擊穿光譜技術和等離子體時空演變特性的研究現狀，激光誘導擊穿光譜的基本理論，光譜信號的預處理方法和實驗系統主要參數的優化方法，傳統的單脈沖激光誘導等離子體的時間、空間演變特性，雙脈沖激光誘導等離子體的時空演變特性及半球空腔約束激光誘導等離子體的時空演變特性。 本書可供激光誘導擊穿光譜技術相關領域的科研人員學習使用，也可作為光譜分析或光電檢測技術相關專業本科生和研究生的參考用書。

第1章概述 1
1.1激光誘導擊穿光譜概述2
1.2激光誘導擊穿光譜技術的優缺點3
1.3激光誘導擊穿光譜技術的發展4
1.4激光誘導等離子體時空演變特性概述10
1.5本章小結13

第2章激光誘導擊穿光譜基本理論 14
2.1等離子體的產生機制15
2.1.1等離子體的形成16
2.1.2等離子體的膨脹與冷卻18
2.2等離子體的輻射機制20
2.2.1韌致輻射與復合輻射20
2.2.2線狀譜21
2.2.3譜線展寬23
2.2.4譜線的自吸收25
2.3等離子體特性測量26
2.3.1等離子體成像技術27
2.3.2等離子體溫度測量28
2.3.3電子密度測量31
2.4本章小結32

第3章光譜預處理與實驗系統的優化 33
3.1激光誘導擊穿光譜實驗系統及主要設備簡介34
3.1.1激光光源35
3.1.2光束傳輸系統35
3.1.3分光系統37
3.1.4光電檢測系統38
3.1.5等離子體成像系統38
3.2光譜信號的預處理39
3.2.1背景校正39
3.2.2光譜強度校正42
3.3關鍵實驗參數的優化46
3.3.1激光波長與能量的優化46
3.3.2激光重復頻率的優化50
3.3.3ICCD增益的優化53
3.3.4其他參數的優化55
3.4本章小結62

第4章單脈沖激光誘導等離子體的時間演變特性研究 63
4.1等離子體形態隨時間的演變64
4.2激光誘導合金鋼等離子體光譜信號的時間演變特性66
4.2.1光譜強度的時間演變67
4.2.2等離子體溫度和電子密度的時間演變69
4.3激光誘導爐渣等離子體光譜信號的時間演變特性70
4.3.1光譜強度隨時間的演變71
4.3.2電子密度和等離子體溫度隨時間的演變73
4.3本章小結76

第5章單脈沖激光誘導等離子體的空間演變特性研究 77
5.1透鏡到樣品的距離（LTSD）對等離子體形態的影響78
5.1.1實驗介紹78
5.1.2等離子體圖像隨LTSD的演變特性79
5.2透鏡到樣品的距離（LTSD）對等離子體光譜的影響81
5.2.1LTSD對等離子體光譜信號的影響81
5.2.2LTSD對等離子體光譜空間分布的影響84
5.2.3LTSD對等離子體特性的影響機理分析87
5.3激光誘導合金鋼等離子體光譜信號的空間分布88
5.3.1Abel逆變換89
5.3.2光譜強度的二維空間分布92
5.3.3等離子體溫度與電子密度的二維空間分布97
5.4激光誘導爐渣等離子體光譜信號的空間分布99
5.4.1光譜強度的二維空間分布99
5.4.2等離子體溫度與電子密度的二維空間分布101
5.5本章小結103

第6章雙脈沖激光誘導等離子體的時空演變特性研究 104
6.1雙脈沖激光誘導擊穿光譜系統的搭建105
6.2雙脈沖激光誘導等離子體的時間演變107
6.2.1等離子體圖像的時間演變107
6.2.2譜線強度的時間演變特性109
6.2.3等離子體溫度的時間演變特性112
6.3雙脈沖激光誘導擊穿光譜的空間分布113
6.3.1雙脈沖激光誘導擊穿光譜譜線強度的空間分布113
6.3.2等離子體溫度的空間分布116
6.4定量分析結果對比118
6.5本章小結121

第7章半球空腔約束激光誘導等離子體的時空演變特性 123
7.1半球約束激光誘導擊穿光譜系統的搭建124
7.2半球空腔約束等離子體實驗系統的優化125
7.2.1半球空腔的尺寸優化125
7.2.2半球空腔的材料優化127
7.2.3激光脈沖能量的優化131
7.2.4透鏡到樣品距離的優化134
7.3半球空腔約束等離子體的物理特性研究136
7.3.1等離子體圖像的時間演變136
7.3.2等離子體光譜信號的時間演變137
7.3.3等離子體光譜信號的空間演變138
7.4半球空腔約束等離子體的應用特性研究140
7.4.1光譜信號的穩定性分析141
7.4.2微量元素的定量分析142
7.5本章小結144

參考文獻 145