Развитие методов резонансной флуоресценции и их применение для диагностики плазмы

• Автор: Тарасенко, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 176 c. : ил

Глава I. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗОНАНСНОГО РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

§1.1. Основы метода резонансной флуоресценции

§ 1.2. Аналитические применения метода резонансной

флуоресценции

§1.3. Эксперименты по диагностике плазмы методом.резонансной флуоресценции

Глава II. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМЫ РЕЗОНАНСНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА С ПОЛЫМ КАТОДОМ
§2.1. Установка для исследования флуоресценции и собственного излучения плазмы резонансных детекторов

§2.2. Флуоресценция атомов в плазме непрерывного

разряда с полым катод»!

§2.3. Пространственно-временные закономерности флуоресценции в импульсном резонансном детекторе
§2.4. Аналитические определения атомов в пламени с
использованием резонансных детекторов
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ АТОМОВ
ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ
§3.1. Техника эксперимента
§3.2. Временные и энергетические характеристики
флуоресцентного излучения
§3.3. Модель расчета интенсивности флуоресценции атомов в разрядном облаке полого катода в условиях насыщения сигнала

§3.4. Исследование пространственного и энергетического
распределения примесных атомов в полом катоде
Глава ІУ.ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РЕЗОНАНСНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПРИСТЕНОЧНОГО СЛОЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ
§4.1. Лазерная аппаратура для исследования пристеночной
плазмы в высокотемпературных установках
§4.2. Исследование оптогальванических датчиков для
настройки и контроля частоты излучения перестраиваемых лазеров на красителях
§4.3. Эксперименты по определению концентрации примесей металлов вблизи стенки разрядной камеры установки " Туман -3"
Глава V. ПОЛУЧЕНИЕ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ВАКУУМНОЙ
ОБЛАСТИ СПЕКТРА
§5.1. Анализ условий генерации третьей гармоники в газовых средах в сфокусированных гауссовских пучках . 126 §5.2. Экспериментальная проверка генерации третьей
гармоники в чистом газе
§5.3. Оптимальные условия генерации третьей гармоники
в смесях газов
§5.4. Осуществление фазового согласования при генерации третьей гармоники в смесях газов при повышенных давлениях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Широкое внедрение плазмы во многие области современной науки и техники предъявляет высокие требования к надежности и пространственно-временному разрешению измерений ее параметров, стимулирует развитие новых методов и аппаратуры для ее диагностики
Арсенал средств и методов диагностики плазмы существенно обогатился с появлением и развитием лазеров. Использование достоинств лазерного пучка расширило возможности традиционных и позволило создать ряд новых типично лазерных методов диагностики плазмы. Широкое практическое использование получили метод томсоновского рассеяния света для определения температуры и концентрации электронов и ионов /I/, метод голографической интерферометрии, теневые и шлирен-методы для изучения рефракции плазменных образований и их пространственно-временных характеристик /2,3/. Новые возможности изучения плазменных систем методом рассеяния были открыты с созданием лазеров с плавно перестраиваемой частотой излучения /4/. Этот этап совпал с бурным развитием метода резонансной флуоресценции (РФ) применительно к изучению энергетической структуры атомов и молекул, вероятностей переходов, времени жизни и населенностей отдельных уровней.
Для метода резонансной флуоресценции характерна высокая чувствительность, что обусловлено большим эффективным сечением процесса рассеяния света на атомах, которое может на несколько порядков превышать сечение томсоновского рассеяния на свободных электронах. Использование лазерного излучения для возбуждения атомов позволяет производить измерения с высоким пространственным и временным разрешением. К достоинствам метода относится и

0,2
0,6

0,2
бс^Усі
Ціря (мА)
1,0 1,2 1Н 1,6 1,8
Рис.5. Зависимость сигнала флуоресценции от тока резонансного детектора для двух зон разряда б мм (I) и 13 мм (2) от среза полого катода.
Рис.6. Распределение интенсивности флуоресценции вдоль факела для токов резонансного детектора 20 (I), 30 (2) и 50 мА (3).