Спектроскопические методы исследования физико-химических и тепловых процессов в плазменных устройствах

• Автор: Скороход, Елена Пантелеймоновна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 322 с. : ил

Содержание
Введение.
Глава 1. Теоретические модели определения компонентного состава в задачах радиационной плазмодинамики.
1.1. Ионный состав в модели ЛТР.
1.2. Радиационно-неравновесная плазма инертных газов.
1.3. Статистическая интерпретация модели ЛТР в условиях слабой неидеальности.
1.4.. Столкновительно-излучательная модель.
Глава 2. Вопросы радиационной плазмосгатики.
2.1. Система кинетических уравнений и особенности алгоритма.
2.2. Анализ решений уравнений стационарной поуровневой кинетики.
2.3. Процессы рекомбинации.
2.4. Двухтемпературная, метаравновесная плазма тяжелых инертных газов..
2.5. Распределения заселённостей уровней.. ...103 Глава 3. Квазистационарная плазма капиллярного разряда с
испаряющейся стенкой.
3.1. Получение эрозийной плазмы в сильноточном разряде.
3.2. Структура эрозийной плазменной струи.
3.3. Линейчатый спектр плазмы окиси иттрия
3.4. Энергии второго иона иттрия. ... 156 Глава 4. Радиационные процессы в столкновительной плазме
4.1. Метод квантового дефекта.
4.2. Расчёт вероятностей фотопереходов в кулоновском приближении.
4.3. Вероятности переходов атома иттрия и его первого иона.
4.4. Сечения фотоионизации.
Глава 5. Оптические свойства ксеноновой плазмы
5.1. Расчёт коэффициента поглощения ксеноновой плазмы.
5.2. О диагностике метаравновесной плазмы.

5.3. О формировании контура линии тяжёлых инертных газов.
5.4. Определение концентрации ионов по асимметрии линий.
Глава 6 Коэффициент поглощения плотной плазмы элемента третьей группы.
6.1 Продольная лазерная просветка плазмы сильноточного разряда
6.2 Определение коэффициента поглощения плазмы элемента третьей группы

Основные выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Список наиболее часто встречаемых обозначений.
Приложение2. Разделение результатов с соавторами.
Приложение 3. Схемы уровней тяжёлых инертных газов.
Приложение 4. Сечения и скорости возбуждения электронным ударом. ...315 Приложение 5. Сечения и скорости ионизации.
Приложение 6. Ширина спектральных линий ксенона.
Введение
Развитее ракеткой техники и некоторых химических технологий, создание плазменных лазеров в оптическом диапазоне и лазеров в УФ-областа, конструирование интенсивных источников света, разработка газофазных ядерных реакторов потребовали детальных знаний физико-химических превращений в плазме.
Систематизация и обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований потоков излучающей плазмы, генерации ударных волн и теплового излучения и явлений, сопровождающих их воздействие на вещество, привели в последнее время к формированию нового и важного раздела газовой динамики - радиационной плазмодинамики (РПД).
Для изучения физико-химических процессов плазменных объектов и характеристики их термодинамических и оптических свойств используются спектроскопические методы. Спектроскопия плазмы как прикладная наука реализовалась в самостоятельную дисциплину из фундаментальных представлений о строении вещества, а именно теории атомных спектров.
Спектроскопия термически равновесной плазмы разработана достаточно полно. Развиваемые оптические методы диагностики в рамках модели локального термодинамического равновесия (ЛТР) сыграли важную роль в понимании физико-химических процессов, свойственных низкотемпературной плазме, а также в определении основных параметров изучаемых плазменных объектов.
Оперативные представления спектроскопии плазмы базируются на изучении вероятностных распределений, таких как распределения электронов по энергиям, распределения фотонов по длинам волн, распределения по возбуждённым состояниям атомов или ионов. В термически равновесной спектроскопии распределению электронов по энергиям или ФРЭЭ соответствует температура электронов, распределению фотонов - контур линии как функция частоты излучаемого (поглощаемого) фотона, первому математическому

соответствующие диаграммам метаравновесных состояний, обсуждаемых в дальнейшем.
Наряду с чЛТР необходимо определить место корональной модели, когда фотопроцессы преобладают над электронными столкновениями .’’Равновесие” устанавливается благодаря балансу между фоторекомбинацией и ионизацией электронньш ударом [99] .