飞秒激光在20世纪末得到了迅速的发展,是目前在实验条件下能够获得的最短脉冲。与其它长脉冲激光以及连续激光不同,飞秒激光具有超短、高瞬间功率和超宽频谱等特点。当飞秒激光与物质相互作用时会产生等离子体,同时也会发射出各种波长的射线。以此为基础,主要研究了飞秒激光诱导低压Ar等离子体的特性。本文的主要工作是利用LIBS系统对Ar等离子体进行光谱诊断。光谱法具有非接触测量等离子体的特点,是诊断等离子体的重要方法。通过光谱仪的测量得到了低压下有关Ar原子和离子的时空分辨谱,并在光谱诊断的基础上对激光诱导Ar等离子体的特性进行了研究。通过分析Ar等离子体的发射光谱,本文得到Ar等离子体的电子温度和电子密度随压强的演化关系。本论文的内容与结果如下1.本文研究了在压强变化时,激光诱导Ar等离子体的发射光谱强度随时间的演化特性。在低压条件下,Ar离子谱线的强度大于Ar原子谱线的强度。当气压上升时,Ar离子谱线很难从本底中分离出。这一现象说明压强的增大使一个Ar原子平均所吸收的光子数减少了。另外,本文也对ArⅡ480.602nm谱线的强度先上升后下降现象的产生机制进行了阐述。2.论文研究了等离子体辐射线状谱由产生时的强度下降到其峰值1/e时所经历的时间,即等离子体寿命。研究发现Ar离子和原子谱线寿命都随着压强的增大先增大再减小,并且ArⅠ谱线寿命明显比ArⅡ谱线寿命长。前者是由于等离子体的扩散与外界的热交换,后者是离子与电子复合。3.在局部热平衡模型假设下,本文利用Boltzmann法和Stark展宽分别得到了等离子体的电子温度和密度。研究结果表明压强的变化对Ar等离于体的温度影响不大,电子密度的减小速度随着压强的增大而增大。这主要是Ar离子与电子的复合造成的。