Определены экспериментальные параметры, оптимальные для изучения распределения атомов кальция в лазерно индуцированной плазме при пониженном давлении (16 Torr) методом атомной флуоресценции. Для возбуждения и наблюдения флуоресценции была впервые предложена и реализована схема нерезонансной флуоресценции с использованием переходов между состояниями 4s4p(3Po)-4p2(3P) с длинами волн 428.30 и 430.25 nm соответственно. На основании анализа влияния прогорания мишени на интенсивность сигнала флуоресценции и сравнения кривых насыщения флуоресценции показано, что для наблюдения флуоресценции предпочтительно использовать мишень из чистого карбоната кальция. Существенное (в 62 раза) усиление сигнала при наблюдении флуоресценции в оптимальных условиях позволяет пренебречь вкладом спонтанной эмиссии в интенсивность линий. Также показано малое влияние температуры в пределах, наблюдаемых в диагностируемой лазерной плазме, на заселенность используемого для возбуждения флуоресценции уровня. После оптимизации параметров это позволило провести измерения с пространственным разрешением и установить характер распределения атомов кальция в плазме вдоль ее латеральной координаты. Ключевые слова: лазерно индуцированная плазма, лазерная атомно-флуоресцентная спектрометрия, пространственно-разрешенные исследования плазмы.