Abstract
利用雷射離子化質譜儀來做表面分析是現今常用的方法。其工作原理為將 一高功率短脈衝的雷射光聚焦後照射在固體試樣上，可形成所謂的雷射電 漿，此電漿中包含了正負離子、電子、中性原子及分子團，接著再將此電 漿中的離子導入質譜系統即可分析此固體試樣。但若考慮到在雷射蒸發游 離的過程中，其所釋放出的中性粒子 數目約佔總粒子數的95%，則如何 利用及再游離這些中性粒子便是一值得研究的方向。利用雷射再游離這些 離開試樣表面的中性粒子很有效率，可以增加其靈敏度及選擇率。 本 論文主要是利用 N2 雷射來加強 Nd:YAG 雷射離子化的效應，首先以精確 的時間延遲來觸發這兩個雷射，以使這兩個雷射脈衝能同時到達試樣表面 ，達到coincidence 的條件。並由實驗判斷法與理論計算法來確定雷射脈 衝的功率密度否足以形成電漿。接著便可利用N2 雷射的紫外光再游離這 些由 Nd:YAG 雷射光束聚焦後打在試樣表面上所釋出的中性粒子，結果發 現質譜的訊號強度的確有增強，其增強效果約可達 10%。對鋁及鉬而言， 此實驗為 NRMPI兩個光子的吸收過程；對銅和錸而言，為 NRMPI 三個光 子的吸收過程；由結果可得同時吸收三個光子的機率比同時吸收兩個光子 的 機率要來得小，因此對鋁及鉬而言，其因 N2 雷射光束而加強的 游離機率會較銅和錸來的大，故訊號增強的也較明顯。最後再將Nd: YAG 雷射光倍頻後得到可見綠光，證實了不管此脈衝雷射的波長是紅外光或是 可見光，只要入射的雷強度超過臨界值(通常為 108 W/cm2以上)，即可產 生雷射電漿。