在聚变装置运行过程中,等离子体与壁材料相互作用(Plasma-Wall Interaction,PWI)的过程会引起燃料滞留、杂质沉积、材料溅射等一系列相互作用过程。利用激光诱导击穿光谱原位诊断托卡马克第一壁材料的可行性已经被验证,包括沉积层的成分和含量、深度分度、燃料滞留等多个过程。钨材料是重要的第一壁材料之一,研究等离子体与钨材料的相互作用对理解等离子体与壁材料相互作用的物理机理有重要的参考作用。另外在固定窗口原位诊断第一壁材料的过程中,不可避免地会涉及由于激光烧蚀角度不同而引起误差。考虑到这几个方面,本课题主要开展了以下几个方面的研究:本文第二章介绍了LIP的产生机理,LIBS的工作原理,等离子体辐射光谱的基本过程以及电子密度和电子温度的求解手段。介绍了搭建的实验室LIBS平台,设置了各实验装置之间的时序延迟,测试了在不同延迟下达到样品表面的激光能量。为后续实验研究做好理论和实验准备。本文第三章通过研究不同时间延迟下,钨等离子体的主要存在形式和具有代表性的钨等离子体谱线,确定了典型的钨原子和钨离子谱线。研究其在相同实验条件下谱线强度随时间演化规律,以及信背比随时间的演化规律,计算了等离子体参数,并对钨等离子体随时间的演化规律给出了物理解释。本文第四章通过改变激光能量,研究了激光烧蚀钨等离子体在不同激光能量下随时间的演化规律,并比较了在120ns时间延迟下,激光烧蚀钨原子谱线随激光能量的变化,得到随着激光能量的增加,谱线强度增加。然后研究了在120ns时间延迟下,激光烧蚀钨原子谱线强度随不同烧蚀角度的变化规律,并结合不同烧蚀角度下激光能量的不同进行了研究。