Экспериментальное исследование неупругих процессов взаимодействия медленных электронов с ионами инертных газов

• Автор: Семенюк, Ярослав Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Ужгород
• Количество страниц: 125 c. : ил

1. В В Е Д Е Н И Е

2. ОБЗОР РАБОТ ПО ВОЗБУЖДЕНИЮ И ДИЭЛЕКТРОННОЙ РЕКОМБИНАЦИИ ИОНОВ ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ИОННЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ

2.1. Возбуждение ионов

2.1.1. Ионы щелочноземельных металлов

2.1.2. Ионы щелочных металлов

2.1.3. Ионы инертных газов

2.2. Диэле-ктронная рекомбинация ионов

2.3. Выводы по глазе

3. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1. Метод пересекающихся пучков и его особенности

3.2. Экспериментальная установка

3.2.1. Источник ионов
3.2.2. Масс-спектрометр
3.2.3. Высоковакуумная камера столкновений
3.2.4. Спектральные приборы
3.2.5. Модуляционная система регистрации излучения
3.3. Методика исследований
3.3.1. Контрольные эксперименты
3.3.2. Запись спектров и измерение функций возбуждения
3.3.3. Определение эффективных сечений возбуждения
3.3.4. Ошибки измерений

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУДЦЕНИЕ
4Л. Энергетические характеристики ионов инертных
газов
4.2. Возбуждение- радиационных переходов с резонансного и высоколежащих уровней не Ц
4.3. Диэлектронная рекомбинация иона Не Ц
4.4. Возбуждение резонансного излучения и УТ^ТР—дублетов ионов Неїї? Дг£ и Кг£
4.4.1. Неон
4.4.2. Аргон
4.4.3. Криптон
4.4.4. Абсолютные величины эффективных сечений возбуждения
4.4.5. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Процессы, происходящие при неупругих столкновениях электронов с положительными ионами - ионизация, возбуждение, рекомбинация и другие [I] - играют существенную, а иногда и основную
роль в различных типах лабораторной и астрофизической плазмы. Поэтому знание механизмов и основных характеристик этих процессов - эффективных сечений и их зависимостей от энергии - представляет значительный интерес для решения ряда актуальных задач современной физики.
Так, большинство эмиссионных линий, наблюдаемых в астрофизических исследованиях, вызваны возбуждением ионов при столкновении с электронами, и, следовательно, изучение этого процесса важно для интерпретации спектров Солнца и звезд, а также для построения теоретических моделей [21
Систематические данные по возбуждению ионов необходимы для решения таких практических задач квантовой электроники как поиск активных сред для коротковолновых лазеров [3] , а также анализа кинетики процессов, приводящих к возникновению инверсной населенности уже известных лазерных переходов [4]
Развитие работ, направленных на осуществление управляемого термоядерного синтеза в установках с магнитно-удерживаемой плазмой (типа "Токамак"), связаны с решением проблемы радиационного охлаждения, в значительной степени обусловленного излучением возбужденных ионов и играющего важную роль в общем энергетическом балансе высокотемпературной плазмы [5] . С другой стороны, это излучение используется в бесконтактных методах диагностики

ная линейная дисперсия монохроматора - I нм/ым.
Вакуумная камера ВМ-140 с отсеком детектора откачивалась насосами Н-5С-М1 и ЦВЛ-ЮО с заливными азотными ловушками шев-ровного типа до давления ~10 мм рт.ст.
Второй вакуумный монохроматор (ВЫ-70) предназначен для работы в области 50-300 нм и построен по схеме Сейа-Намиока (рис. 3.4). Диспергирующим элементом в ВМ-70 является копия дифракционной решетки (50x40 мм2), имеющая 1200 штрих/мм и радиус кривизны 0,5 м, изготовленная на слое алюминия и покрытая защитным слоем вольфрама. Максимальная концентрация излучения в первом порядке спектра разложения решетки попадает в область 70-78 нм. Средняя обратная линейная дисперсия монохроматора - 1,-7 нм/мм. Откачка вакуумной камеры ВМ-70 и отсека детектора производилась магниторазрядным насосом типа Н0РД-250 до давления ~ 10“ мм рт.ст.
Оба монохроматора соединялись со вторым отсеком камеры столкновений так, что излучение из области столкновений наблюдалось под углом 90° к плоскости пересечения пучков в телесном угле 4*Ю"3 рад. При этом входная щель спектрального прибора ориентировалась параллельно электронному пучку. Соединение производилось через вакуумный переход (конус) - для обеспечения необходимого перепада давления.
Каждый монохроматор снабжен стандартной выходной щелью (УФ-13) высотой 20 мм, ширина которой регулируется в пределах 0+4 мм без нарушения вакуума. Условия эксперимента не позволяют использовать стандартную входную щель и поэтому она заменена рениевой щелью с фиксированной шириной. Эта щель крепилась на электронной пушке параллельно электронному пучку и в непосредственной близости к области столкновений. При работе с ВМ-140 ис-