Влияние поперечного магнитного поля на кинетику наносекундного разряда в коротких межэлектродных промежутках в гелии

• Автор: Таибов, Калабек Таибович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 139 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
ГЛАВА I. Влияние магнитного поля на характеристики плазменнопучкового разряда в инертных газах (лит. обзор)
1.1. Плазма газового разряда с жесткой составляющей электронной компоненты
7.2. Влияние магнитного поля на электрокинетические характеристики разряда
1.3. Влияние внешнего магнитного поля на излучательные характеристики разряда
ГЛАВА II. Экспериментальная аппаратура и методы исследования
2.1. Методика измерения электрических параметров наносекундных разрядов в инертных газах
2.2. Методика исследования характеристик оптического излучения наносекундного разряда
ГЛАВА III. Экспериментальные исследования наносекундного разряда в коротких межэлектродных промежутках
3.1. Электрические характеристики наносекундного разряда в гелии в коротких межэлектродных промежутках
3.2. Спектроскопия наносекундного разряда в коротких межэлектродных промежутках в поперечном магнитном поле в гелии
ГЛАВА IV. Кинетика наносекундного разряда в гелии в поперечном
магнитном поле

4.1. Кинетика заряженных частиц в катодном слое наносекундного высоковольтного разряда в гелии в поперечном магнитном поле
4.2. Механизм поляризации спонтанного излучения в наносекундном разряде в гелии
4.3. Кинетика возбужденных атомов в поперечном магнитном поле в наносекундных разрядах в гелии
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Плотная плазма, полученная с помощью того или иного жесткого ионизатора, представляет интерес в связи с широким ее применением в качестве активной среды лазеров, а также в других газоразрядных устройствах. Стремление улучшить энергетические характеристики газовых лазеров привело к широкому использованию для их накачки электронных пучков [1-3]. КПД и удельный энергосъем таких лазеров в ряде случаев несколько (даже на порядок) выше, чем при газоразрядной накачке. Однако, необходимость вакуумной изоляции ускорительного промежутка от лазерной кюветы порождает ряд сложностей при вводе энергии электронного пучка в активный объем. Помимо этого, использование высоковольтной импульсной техники значительно усложняет конструкцию лазеров и делает их малонадежными. В этом направлении наиболее перспективным оказался способ создания пучков в самой активной среде при плотности газа в ускорительном промежутке, соответствующем рабочему давлению лазерной смеси [4,5].
Генерирование пучка в газе с высокой плотностью возможно при обеспечении условий эффективного перевода электронов в режим “убегания” [6,7], когда под действием сильного внешнего электрического поля, несмотря на многочисленные столкновения с атомами газа, они приобретают на длине свободного пробега энергии, во много раз превышающую энергию, теряемую при одном столкновении. При этом одной из актуальных является задача управляемого изменения характеристик такой плазмы. Одним из таких возможностей является наложение внешнего магнитного поля. Имеющиеся в литературе работы в этом направлении, в основном посвящены изучению тлеющего разряда в скрещенных Е и В полях, например в коаксиальной геометрии [8,9]. Значительная часть этих исследований посвящена изучению

напряженности продольного магнитного поля при различных мощностях накачки.
Влияние внешнего магнитного поля на различные оптические переходы различно, т.е. если для одних линий наблюдается увеличение интенсивности в магнитном поле, то для других наоборот. Так в [41] показано, что уже при 100 Эре относительная интенсивность линий =370,4 нм аргона уменьшается в 1,8 раз, а для линий Л= 579,1 нм увеличивается почти в 2 раза по сравнению со случаем отсутствия внешнего магнитного поля.
Авторами [77] получена зависимость выходной мощности излучения Не-№ лазера ( Я=0,63 мкм) от концентрации электронов п , которая определяется приложенным внешним магнитным полем. Число возбуждающих ударов в разряде (при максвелловском распределении электронов по энергиям) в соответствии с [68] можно приближенно записать в виде:
Ґ -1/2
ґкТл

где N0 - концентрация атомов в основном состоянии, С)т - максимальное сечение возбуждения уровня с потенциалом возбуждения Уя . Как известно [78] , имеет место насыщение зависимости числа возбужденных атомов Не (например, в состояниях 20 , 23Б1 ) от пе, что является причиной максимума интенсивности Не-№ лазера от пе , поскольку населенность нижних рабочих уровней пропорциональна пе или пе2 (при ступенчатом механизме возбуждения). Следует отметить возрастание электронной концентрации с ростом магнитного поля, наблюдаемая обычно лишь до некоторого критического значения Н=НКр [74], начиная