【摘 要】
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近年来,碳纳米材料由于其独特的物理化学性质引起了科学家们的广泛关注,其在新能源、信息、生物医学等方面有着重要应用。激光诱导碳等离子体也因其在碳纳米材料制备的应用而在过去几年受到高度重视,其等离子体特性与激光能量、环境气体压力、材料性质等息息相关。为了更好的优化其制备碳纳米材料的实验参数,我们需要进一步对激光诱导碳等离子体的特性进行实验研究。本论文首先对等离子体粒子内部特性进行了研究,然后研究了不同
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近年来,碳纳米材料由于其独特的物理化学性质引起了科学家们的广泛关注,其在新能源、信息、生物医学等方面有着重要应用。激光诱导碳等离子体也因其在碳纳米材料制备的应用而在过去几年受到高度重视,其等离子体特性与激光能量、环境气体压力、材料性质等息息相关。为了更好的优化其制备碳纳米材料的实验参数,我们需要进一步对激光诱导碳等离子体的特性进行实验研究。本论文首先对等离子体粒子内部特性进行了研究,然后研究了不同条件对脉冲激光诱导沉积石墨烯的影响,最后对激光诱导石墨烯（LIG）的实验参数进行了研究,主要内容如下:（1）通过直接成像法研究了脉冲激光诱导碳等离子体羽辉和微粒（C2、C+）在不同空气压力条件下的膨胀特性,使用极坐标图描述了不同空气气压下羽辉膨胀的角向分布规律。因为C2在碳纳米粒子形成过程中有着重要作用,所以接着研究了不同空气气压条件下对C2形成的影响。通过窄带通滤波片分辨出C2和C+的发射位置,分析不同空气气压条件下C2的形成过程,通过观测C2和C+发射峰值的位置,探究了C+在C2形成过程中的作用。（2）通过发射光谱法对脉冲激光诱导碳等离子体进行了诊断,早期发射光谱为连续谱,使用黑体辐射公式拟合推算碳等离子体的电子温度,当线状谱出现时,采用玻尔兹曼作图法计算电子温度,研究了电子温度和电子密度随时间的演化趋势及不同空气气压对其演化的影响。（3）根据前文等离子体特性的研究,采用脉冲激光诱导沉积在Ge基底上沉积石墨烯薄膜,研究了工艺参数的影响。发现只有当沉积温度为500℃以上时才能得到石墨烯薄膜,但是由于实验设备的限制,无法进一步升高温度,所以得到的石墨烯薄膜均匀性较差、尺寸太小。（4）对激光诱导石墨烯（LIG）的进行了研究,探究了不同激光功率和PI材料对LIG形成的影响。
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