G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 21/25 (2006.01) G01J 3/30 (2006.01) G01N 21/71 (2006.01) G01J 3/18 (2006.01) G01N 21/69 (2006.01)
Patent
CA 2051125
A method and apparatus for in-process transient spectroscopic analysis of a molten metal, wherein a probe (10) containing a pulsed high-power laser (14) producing a pulsed laser beam having a substantially triangular pulse waveshape is immersed in the molten metal and irradiates a representative quantity of the molten metal. The pulsed laser beam vaporizes a portion of the molten metal to produce a plasma plume having an elemental composition representative of the elemental composition of the molten metal. Before the plasma plume reaches thermal equilibrium shortly after termination of the laser pulse, a spectroscopic detector (241) in the probe (10) detects spectral line reversals, during a short first time window. Thereafter, when the afterglow plasma is in thermal equilibrium, a second spectroscopic detector (242) also in the probe (10) performs a second short time duration spectroscopic measurement. A rangefinder (22) measures and controls the distance between the molten metal surface and the pulsed laser (14).
Procédé et appareil d'analyse spectroscopique transitoire d'un métal en fusion selon lesquels une sonde (10) contenant un laser pulsé de puissance élevée (14) produisant un rayon laser pulsé ayant une forme d'onde d'impulsion sensiblement triangulaire est immergée dans le métal en fusion et irradie une quantité représentative du métal en fusion. Le rayon laser pulsé vaporise une partie du métal en fusion pour produire une colonne de plasma ayant une composition élémentaire représentative de la composition élémentaire du métal en fusion. Avant que la colonne de plasma n'atteigne l'équilibre thermique peu après la fin de l'impulsion laser, un détecteur spectroscopique (241) dans la sonde (10) détecte des inversions de lignes spectrales pendant une première fenêtre de temps court. Ensuite, lorsque le plasma de post-luminance se trouve en équilibre thermique, un second détecteur spectroscopique (242) également dans la sonde (10) effectue une seconde mesure spectroscopique de durée courte. Un télémètre (22) mesure et commande la distance entre la surface du métal en fusion et le laser pulsé (14).
Goudreau Gage Dubuc
Lehigh University
LandOfFree
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