Исследование возбуждения моногалогенидов ртути в газоразрядной плазме

• Автор: Малинин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ужгород
• Количество страниц: 133 c. : ил

С О Д Е Р 1-А Н И Е

1. ВОЗБУЖДЕНИЕ МОНОГАЛОГЕНВДОВ РТУТИ В ИМПУЛЬСНОМ РАЗРЯДЕ

1.1. Краткий обзор работ по исследованию возбуждения моногалогенвдов ртути

1.2. Газоразрядная экспериментальная установка

1.2.1. Газоразря|р|^ кювета

1.2.2. Генераторшлпульсных напряжений

1.2.3. Система вакуумной откачки и газонаполне-

1.2.4. Система регистрации излучательных и электрических характеристик

1.3. Контрольные эксперименты

1.4. Результаты измерений и их обсуждение
1.4.1. Спектральные характеристики излучения
1.4.2. Исследование зависимости интенсивности излучения моногалогевидов ртути от парциальных давлений смеси и условий накачки
1.4.3. Временные характеристики разряда
2. ДИССОЦИАТИВНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ Б*2+, СОСТОЯНИЯ МОНОГАЛОГЕНВДОВ РТУТИ ЭЛЕКТРОННЫМ УДАРОМ
2.1. Экспериментальная установка
2.1.1. Камера столкновений
2.1.2. Система регистрации излучения

2.2. Методика измерений оптических функций и эффективных сечений возбуждения. Контрольные эксперименты
2.2.1. Измерение оптических функций возбуждения
2.2.2. Определение абсолютных величин эффективных сечений
2.3. Результаты исследований диссоциативного возбуждения В2'состояния моногалогенидов ртути и
их обсуждение
2.3.1. Спектры излучения
2.3.2. Эффективные сечения диссоциативного возбуждения
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАЗМЫ ИМПУЛЬСНОГО РАЗРЯДА НА СМЕСЯХ ДИГАЛОГЕНВДОВ РТУТИ И ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ
3.1. Элементарные процессы в плазме
3.2. Кинетическое уравнение Больцмана для электронов
и методика его решения
3.3. Результаты расчета и их обсуждение
3.3.1. Транспортные и энергетические характеристики плазмы
3.3.2,. Константы скоростей процессов возбуждения атомов, молекул и ионов
3.3.3. Расчет заселенности состояний моногалогенидов ртути ИЗ
в ы в о д ы
ЛИТ Е Р А Т У Р А

За последние годы в квантовой электронике успешное развитие получил новый тип лазеров на смещенных связанно-связанных электронно-колебательных переходах эксиплексноподобвых молекулах моногалогенидов ртути, генерирующих в видимом диапазоне длин волн. Перспективность таких лазеров обусловлена их высокими удельными характеристиками и квантовыми КПД и кроме того возможностью создания импульсно-периодического отпаянного лазера [l,2] . Так, по последним данным в газоразрядном -лазере
с использованием предиовизации электронным пучком была получена энергия в импульсе 9,8 Дж, КПД - 1,8 % и энергосьем І Дж/і [і] . В работе [з] показана возможность получения средней мощности 100-1000 Вт в импульсно-периодическом режиме.Такие характеристики лазеров для видимого диапазона длин волн являются рекордными, что, конечно, найдет многочисленные применения в науке и технике.
В создании таких лазеров основополагающими являются работы Паркса [4,б] , Бурнхама [l,5] , Шимичека [7] , Нигана [9] , Басова Н.Г., Зуева B.C., Клементова А.Д., Молчанова А.Г и др. [ю-12] . В качестве рабочих сред в лазерах на моногалогенидах ртути используются :
- смеси паров ртути, галогеноноситаля / С£-2 ,С, ЦС£. и др./ и инертного газа /аргон, гелий, ксенон/;
с инертными газами /гелий или неон/;
- смеси паров дигалогенидов ртути с инертными газами и малой добавкой < 10 % молекулярного азота /ксенона/.
смеси паров дигалогенидов ртути

ется моногалогенидов ртути в основном состоянии, что при последующих столкновениях с медленными электронами приводит к диссоциации на Н^, и X , которые могут возбуждаться электронами,давая характерный цвет излучения.
1.4.3. Временные характеристики разряда
Как уже отмечалось в параграфе по контрольным измерениям, разряд через диэлектрик имеет особенности. В связи с этим необходимо было исследовать импульсные характеристики разряда на смесях дигалогенидов ртути и инертных газов.
Результаты экспериментов представлены на примере смеси Не : /рис.1.22/. Импульсы тока, как видно, являются двойными. Каждый отдельный импульс тока имеет длительность 50 не с передним фронтом нарастания~10 не.
Время между импульсами в наших экспериментальных условиях равно 150 не. Импульсы излучения являются также двойными со сдвигом по времени между ними 150 нс. При этом обращает на себя внимание:
во-первых, амплитуда второго импульса в излучении является большей по сравнению с первым и,
во-вторых, с увеличением давления гелия амплитуда обоих импульсов падает, однако, для первого импульса падение происходит быстрее.
Разные величины амплитуд импульсов излучения по-видимому связаны с тем, что первый импульс накачки создает возбужденные и невозбужденные молекулы моногалогенидов ртути. Излучение возбужденных молекул задает амплитуду первого светового импульса.
Под действием второго импульса накачки возбуждаются и моногало-гениды ртути из основного состояния, вследствие чего имеет место дополнительная подкачка населенности состояниям это
выразится в дополнительном увеличении второго импульса излучения.