自吸現(xiàn)象影響因素

自吸現(xiàn)象子數(shù)及粒子狀態(tài)

粒子數(shù)愈多，據(jù)波耳茨曼方程，基態(tài)原子數(shù)亦愈多，對(duì)激發(fā)態(tài)原子的輻射能產(chǎn)生吸收的幾率亦愈大。另外粒子數(shù)愈多、輻射強(qiáng)度愈大，據(jù)基爾霍夫定律，吸收率亦愈大，自吸與自蝕亦愈嚴(yán)重。再者，由于粒子數(shù)愈多，光源外圍的基態(tài)（或低能態(tài)）冷原子亦愈多，發(fā)生碎滅碰撞的幾率亦愈大，自蝕亦愈嚴(yán)重。故此，隨著含量的增大，自吸與自蝕嚴(yán)重。又因光源中基態(tài)原子占優(yōu)勢(shì)，故自吸與自蝕多出現(xiàn)在共振線(xiàn)。但不能說(shuō)非共振線(xiàn)就無(wú)自吸與自蝕。

自吸現(xiàn)象譜線(xiàn)強(qiáng)度

因?yàn)閺?qiáng)度大的譜線(xiàn)其吸收率也大（據(jù)基爾霍夫定律），因此，那些主共振線(xiàn)、靈敏線(xiàn)、最后線(xiàn)等譜線(xiàn)的自吸與自蝕比較明顯。

自吸現(xiàn)象試樣蒸發(fā)速度

試樣的蒸發(fā)速度愈快，待測(cè)原子在光源燕氣云中濃度愈大，分布范圍愈寬。自吸與自蝕則愈明顯。由于直流電弧的電極溫度最高，試樣的蒸發(fā)速度最快，故自吸與自蝕嚴(yán)重。其次是交流電弧、再次是火花。

熱輻射光源既是一個(gè)發(fā)射體，又是一個(gè)吸收體，在同一溫度下，隨若光源中粒子的濃度和厚度愈來(lái)愈大時(shí)，輻射度愈來(lái)愈大，按理說(shuō)譜線(xiàn)強(qiáng)度亦應(yīng)愈來(lái)愈大。但根據(jù)基爾霍夫定律，光源的吸收率也會(huì)隨之愈來(lái)愈大，直至吸收率趨于最大（即a，=1）時(shí)，光源的輻射度幾亦達(dá)到最大值，趨于飽和。此時(shí)不論濃度怎樣增大，譜線(xiàn)強(qiáng)度都不會(huì)隨之增大。這種對(duì)于自吸的機(jī)理從理論上的解釋是無(wú)懈可擊的。但是既然低能級(jí)粒子可以吸收高能級(jí)粒子的輻射能，使得輻射度削弱，那此時(shí)的低能級(jí)粒子吸收輻射后，本身不又變成了高能級(jí)粒子，它若發(fā)射光子，不就可使削弱的輻射度又得到了補(bǔ)償。這是因?yàn)槲蛰椛淠芎蠖兂傻母吣芗?jí)粒子，它只能發(fā)射二次光子，即熒光。假設(shè)每一個(gè)這樣的高能級(jí)粒子都能發(fā)射熒光，顯然輻射度不會(huì)由于自吸而削躬。但大家知道，發(fā)生熒光是需要一些特殊條件的，在一般情況下熒光效率僅為1%左右。而在普通的火焰、電弧、火花等光源中，這種吸收光子后而變成的高能級(jí)粒子一般通過(guò)碎滅碰撞而失去其輻射能。亦即被吸收的光子最后轉(zhuǎn)變?yōu)闊岫?，它?duì)譜線(xiàn)強(qiáng)度幾乎沒(méi)有貢獻(xiàn)。因此，也可以把這種光子的消失稱(chēng)為自吸。

自吸效應(yīng)就是一種以高溫物質(zhì)光源發(fā)射的光譜線(xiàn)被弧柱周?chē)蜏匚镔|(zhì)吸收而使其譜線(xiàn)強(qiáng)度減弱的現(xiàn)象。實(shí)際光源中等離子體很不均勻。就激光微等離子體而言，空間線(xiàn)度小于1mm，核心處溫度達(dá)10⁴℃以上。造成在分析樣品表面附近微等離子體中存在高壓力、高濃度和高溫度梯度分布，等離子體核心處的高溫區(qū)域構(gòu)成連續(xù)譜的發(fā)射區(qū)，其周?chē)蜏貐^(qū)域是原子光譜的發(fā)射區(qū)，處在等離子體周?chē)湍軕B(tài)和低激發(fā)態(tài)的粒子數(shù)比中心高得多，從而形成“冷箍宿效應(yīng)”至使等離子體周?chē)睦湔魵獾脑影l(fā)射區(qū)形成光譜自吸作用。由于壓力和溫度梯度分布使不同區(qū)域產(chǎn)生不同的多普勒效應(yīng)導(dǎo)致譜線(xiàn)偏移和不對(duì)稱(chēng)分布現(xiàn)象。輔助火花激發(fā)裝置改善這種自吸作用，但并不能消除自吸現(xiàn)象而且使激發(fā)過(guò)程更為復(fù)雜化。

激光誘導(dǎo)所產(chǎn)生的等離子體具有一定的體積，這樣導(dǎo)致的結(jié)果，使得等離子體各部分區(qū)域的電子溫度和粒子密度分布的并不均勻，中心區(qū)域溫度比較高，這樣處于高激發(fā)態(tài)的離子就比較多；邊緣區(qū)域溫度比較低，處于基態(tài)的粒子就比較少。結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)高溫區(qū)域的原子或離子所發(fā)出的譜線(xiàn)通過(guò)低溫區(qū)域時(shí)，就會(huì)被處于基態(tài)的粒子就會(huì)吸收，從譜線(xiàn)的線(xiàn)形上看，譜線(xiàn)強(qiáng)度降低。對(duì)于這種現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為自吸收。

自吸現(xiàn)象COG生長(zhǎng)曲線(xiàn)方法

對(duì)于描述由于自吸收效應(yīng)引起的譜線(xiàn)凹陷，運(yùn)用生長(zhǎng)曲線(xiàn)（COG）理論是非常有用。

為了更好的研究自吸收效應(yīng)造成的影響，引入了COG方法。計(jì)算理論曲線(xiàn)時(shí)，我們采用COG理論得出校準(zhǔn)曲線(xiàn)再應(yīng)用于描述實(shí)驗(yàn)。這種方法最早是由Ladenburg和Reiche引 入 的 ，Mitchell和Zemansky發(fā) 展 并 成 功 運(yùn) 用 此 理 論 。1999年 ，Gornushkin等人在他們的工作首次利用此方法研究激光等離子體光譜，研究了鋼樣品中中性鉻原子光譜線(xiàn)的COG，可確定其阻尼系數(shù)和鉻的中性原子數(shù)密度。一開(kāi)始，COG方法全被用于中性原子發(fā)射譜線(xiàn)的研究，后來(lái)又將COG的方法拓展到了離子發(fā)射譜線(xiàn)的研究。目前，研究激光誘導(dǎo)擊穿譜線(xiàn)及評(píng)估譜線(xiàn)自吸收時(shí)，已經(jīng)應(yīng)用了COG方法。

A.Aguilera等人也已經(jīng)獲得了鉻鋼共振線(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)的生長(zhǎng)曲線(xiàn)，他們通過(guò)計(jì)算理論生長(zhǎng)曲線(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)上擬合所得到的等離子體參數(shù)，例如阻尼系數(shù)以及中性的鉻原子數(shù)密度。后來(lái)又運(yùn)用這種方法對(duì)基于樣本的FeⅡ斯塔克展寬測(cè)量來(lái)控制降低自吸收所造成的影響。

自吸現(xiàn)象一維輻射傳輸理論模型

Tetsuo Sakka等人在前人研究的基礎(chǔ)上，不僅闡述了等離子體發(fā)射和吸收光譜理論的特點(diǎn)，而且基于一維輻射傳輸理論制定了全面的等離子體模型。

Tetsuo Sakka利用模型模擬了存在自吸收的發(fā)射光譜。這種方法優(yōu)勢(shì)在于，詳細(xì)研探究了參數(shù)對(duì)所得結(jié)果的影響，而劣勢(shì)在于，不僅沒(méi)考慮到連續(xù)光譜造成的影響，而且在參數(shù)這一方面，加入了太多人為引入的參量。

H.R.Pakhal等人采用一維輻射傳輸方程建立等離子發(fā)射光譜的模型，同時(shí)還考慮了連續(xù)輻射造成的影響。他們減少了很多人為的給定參數(shù)，并從理論上模擬了存在明顯自吸收時(shí)的鋁等離子體發(fā)射光譜，得到了不同延遲時(shí)間下鋁等離子體的電子溫度和電子數(shù)密度以及各類(lèi)粒子數(shù)密度的空間分布。因此，一種可以直接對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜的分析來(lái)評(píng)估自吸收效應(yīng)的方法在實(shí)驗(yàn)操作中將會(huì)極其有用。

自吸現(xiàn)象自吸收系數(shù)法

以上所述方法的依賴(lài)性比較強(qiáng)。需要從激光誘導(dǎo)等離子體的多條發(fā)射譜線(xiàn)的自吸收效果參數(shù)建模來(lái)獲得需要的信息。然而，由于激光與物質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用以及快速的等離子體演化，減弱了以上模型的普適性，這樣就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)運(yùn)用LIBS來(lái)進(jìn)行定量分析時(shí)，會(huì)受到一定的限制。但是通過(guò)以上的分析，可以想到，如果能直接從激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)上所產(chǎn)生的光譜來(lái)評(píng)估自吸收的影響，這將會(huì)是特別有用的實(shí)驗(yàn)。

A.M.El sherbini及其研究小組在2005年首次提出一種方法，這種方法能定量的分析譜線(xiàn)自吸收所造成的影響。我們通過(guò)計(jì)算有自吸收存在時(shí)的譜線(xiàn)強(qiáng)度和無(wú)自吸收存在時(shí)譜線(xiàn)強(qiáng)度的比值，從而得到自吸收系數(shù)的值，通過(guò)這樣的方式可以修正譜線(xiàn)存在自吸收時(shí)所帶來(lái)的影響。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，我們只需知道它的譜線(xiàn)寬度和電子密度。自吸收系數(shù)SA則被定義實(shí)際所測(cè)量的譜線(xiàn)最大強(qiáng)度值與沒(méi)有自吸收時(shí)譜線(xiàn)強(qiáng)度比值。

當(dāng)然，許多時(shí)候譜線(xiàn)Stark展寬系數(shù)是不知道的，而且模擬計(jì)算和測(cè)量值之間有很大的誤差。因此，需用其它方法來(lái)改進(jìn)。隨后，F(xiàn).Bredice等人提出了新方法—在LIBS計(jì)算中能評(píng)價(jià)自吸收系數(shù)的方法，。這種方法并不需知道自吸收系數(shù)大小，只需測(cè)量同一電離態(tài)所發(fā)出的兩條譜線(xiàn)強(qiáng)度比，隨后對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論的預(yù)期值來(lái)進(jìn)行對(duì)比。這種方法不但可以定量分析自吸收對(duì)譜線(xiàn)強(qiáng)度的影響，同時(shí)也為在給定元素不同的發(fā)射譜線(xiàn)中確定更易于分析測(cè)量及計(jì)算等離子體參數(shù)的譜線(xiàn)提供了一種更快捷的方式。

除了以上所介紹的方法之外，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，還可以通過(guò)采用低濃度樣品的方法來(lái)減弱譜線(xiàn)自吸收所造成的的影響。由于激光誘導(dǎo)等離子體中離子和原子密度比較大，這就導(dǎo)致了等離子體光學(xué)厚度比較大。發(fā)射譜線(xiàn)的光學(xué)厚度主要取決于原子的特性和發(fā)射譜線(xiàn)強(qiáng)度，它們與樣品元素濃度是直接相關(guān)的。一般來(lái)說(shuō)，在測(cè)量譜線(xiàn)Stark展寬時(shí)，為了減弱自吸收所造成的影響，我們一般選用濃度比較低的樣品。 2100433B

水泵的汽蝕是由水的汽化引起的，所謂汽化就是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的過(guò)程 。水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系，在一定壓力下，溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，水才開(kāi)始汽化；如果在一定溫度下，壓力降低到一定數(shù)值時(shí)，水同樣也會(huì)汽化，把這個(gè)壓力稱(chēng)為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動(dòng)過(guò)程，某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對(duì)應(yīng)的汽化壓力時(shí)，水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后，就會(huì)形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當(dāng)汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時(shí)，汽泡在高壓的作用下破裂，高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個(gè)沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過(guò)程，稱(chēng)為汽蝕現(xiàn)象。

FZB自吸泵的過(guò)流部件全部采用氟塑料制造，且又具有自吸功能， FZB自吸泵采用人性化設(shè)計(jì)、卓越的工作性能，已成為越來(lái)越多的使用單位必不可少的泵設(shè)備之一。

FZB自吸泵的用途極為廣泛，將地下槽中的腐蝕性液體抽送至目標(biāo)地點(diǎn)，將底端無(wú)出口的酸堿槽中的酸堿抽送到目標(biāo)地點(diǎn)，或用于多個(gè)酸槽之間循環(huán)，或用于卸酸，廣泛適用于化工、農(nóng)藥、制酸制堿、造紙、酸洗工藝、電子等行業(yè)

自吸泵是南方常用的一種泵。原理是利用水的流速?zèng)_力，葉輪帶動(dòng)泵葉輪把水抽到河岸上面。這種泵扔到河里就能抽水，不過(guò)必須水流急，或有落差的地方。

自吸泵

自吸是指在吸入管內(nèi)不用充滿(mǎn)液體(但泵體中必須有足夠的液體)的情況下啟動(dòng)泵,泵本身能自動(dòng)排除吸入管內(nèi)的氣體,而后進(jìn)入正常工作,泵在初次啟動(dòng)時(shí)必須灌入足夠液體,以后啟動(dòng)時(shí)則由存留在泵體內(nèi)的液體來(lái)保證泵能再次啟動(dòng).

自吸泵的自吸時(shí)間是指泵在抽送常溫清潔液體,安裝高度為允許吸入真空度( )減去0.5 時(shí),從泵啟動(dòng)到壓力穩(wěn)定所需的最短時(shí)間,也就是泵排盡吸入管內(nèi)空氣所需的時(shí)間.對(duì)離心式自吸泵,吸液面與泵進(jìn)口之間的吸入管路長(zhǎng)度應(yīng)小于泵安裝高度再加20D(吸入管孔直徑);對(duì)旋渦式自吸泵吸液面與泵進(jìn)口之間的吸入管路長(zhǎng)度應(yīng)小于泵安裝高度再加2 .

普通離心泵在吸入管路的最下端裝有底閥,在啟動(dòng)前需要較多的水把整個(gè)吸入管路充滿(mǎn).底閥常常由于夾入雜物或本身關(guān)閉不嚴(yán)而出故障,消除這些故障有時(shí)要花費(fèi)很大勞動(dòng)量,特別是在冬天。

自吸泵的吸入口一般都高于葉輪吸入口,只要在泵體內(nèi)灌水即可啟動(dòng),沒(méi)有上述缺陷。勞動(dòng)此對(duì)流動(dòng)排灌,移動(dòng)工作、啟動(dòng)頻繁和灌水困難的場(chǎng)合使用自吸泵是很方便的,農(nóng)業(yè)、建筑施工、油槽車(chē)卸油,油庫(kù)、消防和造船等很多地方采用自吸泵。