Физические процессы в разряде в азоте при средних давлениях

• Автор: Тележко, Владислав Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 204 c. : ил

ГЛАВА I. ИЗМЕРЕНИЕ ГАЗОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В НЕРАВНОВЕСНОЙ
ПЛАЗМЕ АЗОТА ПРИ СРЕДНИХ ДАВЛЕНИЯХ
1.1. Измерение газовой температуры по
методу счета интерференционных полос
1.1.1. Экспериментальная установка
1.1.2. Результаты измерений
1.1.3. Анализ ошибок измерений
1.2. Измерение радиального распределения плотности молекул и газовой температуры методами голографической интерферометрии
1.2.1. Экспериментальная установка
1.2.2. Результаты измерений
1.3. Концентрация электронов в положительном столбе разряда
1.3.1. Оценка концентрации электронов по результатам измерений поля температуры газа
1.3.2. Расчет концентрации электронов
по уравнению баланса тока
1.4. Измерение газовой температуры по разрешенной вращательной структуре
полосы второй положительной системы
1.5. Измерение газовой температуры по неразрешенной вращательной структуре полос первой и второй положительных
систем
Выводы по главе I

ГЛАВА
ГЛАВА
ГЛАВА

. ИЗМЕРЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И БАЛАНС КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ В ПЛАЗМЕ РАЗРЯДА В АЗОТЕ ПРИ СРЕДНИХ ДАВЛЕНИЯХ
2.1. Измерение колебательной температуры по яркости излучения первой отрицательной системы
2.2. Измерение колебательной температуры основного состояния молекулы по относительной заселенности колебательных
уровней состояния
2.3. Баланс колебательной энергии на оси
разряда
2.4. Параметры функции распределения молекул
по колебательным уровням основного состояния
Выводы по главе 2
. ПРОЦЕССЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ БСОСТОЯНИЯ ИОНА В ПЛАЗМЕ РАЗРЯДА В АЗОТЕ ПРИ СРЕДНИХ ДАВЛЕНИЯХ
3.1. Механизм возбуждения В в плазме разряда в азоте при средних давлениях
3.2. Распад заселенности в послесвечении разряда
3.3. Ионный состав в азотной плазме при
средних давлениях
Выводы по главе 3 НО
. ПРОЦЕССЫ ИОНИЗАЦИИ И ВОЗБУЖДЕНИЯ
С3/7^, СПП^ СОСТОЯНИЙ В ПЛАЗМЕ РАЗРЯДА В АЗОТЕ ПРИ СРЕДНИХ ДАВЛЕНИЯХ III
4.1. Механизм ионизации в положительном столбе разряда в азоте при средних давлениях
4.2. Процессы возбуждения электронных состояний молекулы азота в разряде при средних давлениях

4.2.1. Абсолютные заселенности электронных
состояний молекулы в стационарном
разряде

4.2.2. Механизм возбуждения и, ,
С15Пц, СОСТОЯНИЙ
4.2.3. Колебательное распределение в
вгп. состоянии
4.2.4. Распределение молекул по колебательным уровням вС^П^ состоянии
4.2.5. Возбуждение С Па состояния прямым электронным ударом
4.2.6. Распад заселенностей электронных состояний молекулы азота в послесвечении152
4.2.7. Баланс заселенности Д^^состояния. Концентрация атомов азота
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАЗМЫ
В АЗОТЕ ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ
РЕЛАКСАЦИИ
5.1. Влияние температуры стенки на характеристики плазмы
5.2. Влияние малых добавок водорода на характеристики плазмы
5.3. Влияние малых добавок кислорода на характеристики плазмы
5.4. Контракция импульсного разряда в азоте
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
51.
же, как и для более высоких давлений, за исключением небольшого систематического завышения наклона л/ 5%.
Эти результаты хорошо коррелируют с данными работы /50/, в которой показано наличие равновесного вращательного распределения в в пя состоянии даже при давлении 0,02 Тор. Причем, по /50/ этот факт не может быть объяснен только копированием, вращательных распределений при прямом возбуждении , а является следствием высокой скорости КТ -релаксации.
Таким образом, результаты эксперимента показывают возможность измерения газовой температуры по неразрешенной вращательной структуре полосы 1+ системы азота. В качестве экспериментально определяемого параметра можно выбрать наклон спектра полосы 12-8 (рис.1.14). Аппроксимация полученных экспериментальных данных параболой по методу наименьших квадратов дает следующую зависимость; Т = 4770 х2 - 6275 х + 2350 , где х -значение тангенса угла наклона спектра, нм-*. Следует отметить, что наклон спектра зависит от спектрального интервала, по которому интегрируется вращательная структура полосы. В данных опытах этот интервал был равен 26 см-*.
При измерении достаточно высоких температур Т > 600 К использовать наклон спектра в качестве экспериментально определяемого параметра нецелесообразно. Это связано со значительным переналожением спектров соседних полос, что обуславливает неопределенность в выборе уровня фона (рис.1.14). Для исключения такой неопределенности необходимо частично разрешить вращательную структуру полосы и в качестве экспериментально определяемого параметра взять отношение амплитуд двух вращательных компонент с достаточно большой разностью врщательных квантовых чисел. На рис.1.17 приведена спектрограмма полосы 12-8 1+ сис-