Атомная спектроскопия плазмы во внешних электромагнитных полях

• Автор: Шуваев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ: ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, РАССМАТРИВАЕМЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ ГЛАВА 1 ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА КИНЕТИКУ ЗАСЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ АТОМОВ И ИОНОВ В ПЛАЗМЕ
1.1 Радиационная и диэлектронная рекомбинация под действием плазменного микрополя
1.2 Статистические и динамические интенсивности спектральных линий
1.3 Радиационный каскад
1.4 Флюоресценция, индуцированная лазером ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ГЛАВА 2 КИНЕТИКА ЗАСЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ СОСТОЯНИЙ ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 2Л Радиационная рекомбинация
2.2 Диэлектронная рекомбинация
2.3 Аналог формулы Крамерса для вероятности радиационного распада в параболическом базисе
2.4 Радиационный каскад в атоме с учетом влияния плазменного окружения как продолжение классической работы С.Т. Беляева и Г.И. Будкера 1956 года
ГЛАВА 3 ДИНАМИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ
3.1 Интенсивности радиационных переходов
3.2 Статистические и динамические интенсивности спектральных линий
ГЛАВА 4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЫ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ

4.1 Измерение электронной плотности на основе модели для нейтрального гелия
4.2 Оценка температуры электронов на основании модели для иона Аг1+
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ: ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, РАССМАТРИВАЕМЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ
В диссертации затронут ряд теоретических и прикладных проблем, представляющих заметный интерес для физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза, а также имеющих общефизическое значение. К ним, несомненно, относятся проблема статистических и динамических интенсивностей, расчет радиационных каскадов в атоме при воздействии плазменного микрополя, разработка радиационно-столкновительных моделей для диагностики плазмы дивертора ИТЭРа. Полученные в диссертации, результаты представляют собой значительный вклад в решение указанных проблем.
Спектроскопия, как известно, одна из самых точных физических наук. Инструментарий квантовой механики и электродинамики позволяет с огромной точностью описывать наблюдаемые явления, вплоть до 11 значащих цифр. Структура многоэлектронных атомов и ионов, взаимодействие таких систем со свободными электронами, элементарные процессы возбуждения и девозбуждения, ионизация и рекомбинация — все эти физические объекты достаточно хорошо известны и описаны с той или иной степенью точности. Следует помнить, однако, что все вышесказанное относится к системам “атом в вакууме”, или, в крайнем случае, атом в статических или регулярно переменных полях. Спектроскопия же атомов и ионов в плазме с учетом влияния плазменного окружения, о которой и пойдет речь в данной работе, является гораздо менее изученной областью. Такая ситуация объясняется тем, что кроме описания и так достаточно сложной структуры атома приходится учитывать влияние плазменного окружения на атом, связанного с наличием плазменного микрополя. Плазма квазинейтральна, но на масштабах меньших радиуса Дебая заряженные частицы плазмы создают электрические поля, которые при

ШІ), 15 ІУА(к,т=0)

О 10 20 к,1 ЗО 40
Рисунок 2.6 - Зависимость автоионизационных ширин уровня с главным квантовым числом я=50 от орбитального момента I (штрихованая кривая) и от электрического квантового числа к (сплошная линия) для литиеподобного иона ЕпХХУІІІ (в относительных единицах). Нижняя прямая — радиационная ширина.