The role of beam dispersion in Raman and photo-stimulated luminescence piezo-spectroscopy of yttria-stabilized zirconia in multi-layered coatings
The role of beam dispersion in Raman and photo-stimulated luminescence piezo-spectroscopy of yttria-stabilized zirconia in multi-layered coatings
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光束色散在多层涂层中氧化钇稳定氧化锆的拉曼和光激发光压电光谱中的作用
DOI：
10.1016/j.actamat.2012.08.052
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Liu D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu D
激光束色散影响透明材料的拉曼和光致发光压电光谱测量的分辨率。在本文中，我们研究了热喷涂氧化钇稳定氧化锆（YSZ）薄涂层内激光束的横向扩展和拉曼光谱测量的轴向采样深度。激光束（λ=632.8nm和514 nm）穿过200μm厚的空气等离子喷涂（APS）YSZ后，其横向直径约为160μm，穿过120μm厚的电子束物理气相沉积YSZ后，其横向直径约为80μm。在APS YSZ中，拉曼光谱的取样深度在30 ~ 40μm之间。使用光线跟踪软件ZEMAX模拟这两种涂层内的光束色散，以了解观察到的散射图案。结果进行了讨论这两种光谱技术在多层热障涂层系统中的应用。
Laser beam dispersion affects the resolution of Raman and photo-stimulated luminescence piezo-spectroscopy measurements of transparent materials. In this paper, we investigate the lateral spreading of the laser beam and the axial sampling depth of Raman spectroscopy measurements within thermal sprayed yttria-stabilized zirconia (YSZ) thin coatings. The lateral diameters of the laser beams (λ=632.8nm and 514nm) reach approximately ∼160μm after travelling through a thickness of 200μm of air plasma sprayed (APS) YSZ and ∼80μm after travelling through 120μm of electron beam physical vapour deposited YSZ. The Raman spectroscopy sampling depth was found to be between 30 and 40μm in APS YSZ. The beam dispersions within these two coatings were simulated using the ray-tracing software ZEMAX to understand the observed scattering patterns. The results are discussed with respect to the application of these two spectroscopic techniques in multi-layered thermal barrier coating systems.
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