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El efecto de la presión del gas de fondo de Ar y N en la detección y separación de isótopos de H mediante LIBS

Autores: Jõgi, Indrek; Ristkok, Jasper; Paris, Peeter

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

El efecto de la presión del gas de fondo de Ar y N en la detección y separación de isótopos de H mediante LIBS


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Nuclear

Palabras clave

Espectroscopía de ruptura inducida por láser
Argón
Nitrógeno
Isótopos de hidrógeno
Penacho de plasma
Espectros de emisión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La espectroscopía de ruptura inducida por láser (LIBS) es un candidato para analizar la retención de combustible en los componentes que enfrentan plasma de ITER durante los períodos de mantenimiento cuando el reactor está lleno de nitrógeno o aire seco a presión atmosférica. Se ha demostrado que el uso de flujo de argón durante las mediciones de LIBS aumenta la señal de LIBS en condiciones de presión atmosférica y ayuda a distinguir los isótopos de hidrógeno. Sin embargo, la presión atmosférica podría ser subóptima para tales mediciones de LIBS. El presente estudio investigó el efecto del gas argón o nitrógeno a diferentes presiones sobre la intensidad de emisión de la línea H del hidrógeno durante las mediciones de LIBS. Se utilizaron pulsos láser con un ancho de 8 ns para ablacionar una pequeña cantidad de un objetivo de molibdeno (Mo) con impurezas de hidrógeno. Se investigó el desarrollo de la pluma de plasma formada mediante espectros de emisión resueltos en tiempo y espacio, así como fotografías. Las fotografías mostraron que el desarrollo de la pluma de plasma era similar para ambos gases, mientras que la intensidad total de la pluma era mayor en argón. Los espectros de emisión resueltos en espacio también presentaron intensidades de línea H más fuertes en argón. Tiempos de retraso más cortos requirieron el uso de presiones más bajas para tener líneas suficientemente estrechas que permitieran distinguir los isótopos de hidrógeno. A los mismos anchos de línea, las intensidades de línea eran más altas a presiones de gas más bajas y en argón. Las emisiones de líneas H y Mo I estaban espacialmente separadas, lo que sugiere que se debe considerar la geometría de la óptica de recolección al utilizar LIBS.

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