Изучение атомов N, Н и D, стабилизированных конденсацией атомного пучка в сверхтекучем гелии, методами оптической и ЭПР спектроскопии

• Автор: Хмеленко, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 151 c. : ил

В В Е Д Глава I.

Глава II.

Е Н И Е

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Методы стабилизации атомов при гелиевых темпера**

турах

§1.1. Методы стабилизации атомов в твердых матрицах

§1.2. Использование сильных магнитных полей для

стабилизации атомов в твердых матрицах

§1.3. Стабилизация атомов в газовой фазе

2. Методы исследования стабилизированных атомов
3. Экспериментальные и теоретические исследования стабилизированных при гелиевых температурах атомов
H,Б и N
§3.1. Исследования люминесценции стабилизированных атомов азота
§3.2. Калориметрические и магнитные исследования
§3.3. ЭПР-иеследования атомов'‘водорода, дейтерия
и азота, стабилизированных В твердых мат- _ рицах при гелиевых температурах
3.3.1. Исследования влияния матрицы на характеристики спектров стабилизиро- урванных атомов
3.3.2. Рекомбинация атомов в твердых матрицах при низких температурах
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕТОДИКА
I. Метод конденсации атомно-молекулярных пучков
2. Система регистрации оптических спектров
3. Система регистрации ЭПР спектров атомов, етаби-
’ лизированных в сверхтекучем гелии
§3.1. Требования, предъявляемые к методике ЭПР
при исследовании стабилизированных в Не П и
атомов
§3.2. Низкотемпературная приставка к спектромет

§3.3. Постановка экспериментов по ЭПР исследованиям атомов в сверхтекучем гелии
§3.4. Определение относительных концентраций
атомов в молекулярных матрицах
Глава III. ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ
АТОМОВ АЗОТА В СВЕРХТЕКУЧЕМ ГЕЛИИ
1. Исследование низкотемпературной газофазной ре-комбинащи атомов азота
2. Исследование люминесценции активного азота, сконденсированного в сверхтекучем гелии
§2.1. Временные характеристики послесвечения
сХ -группы
§2.2. Исследование влияния условий стабилизации атомов азота в Не П на вид ОС -группы спе-ктра их свечения
§2.3. Исследования процесса накопления конденса-
§2.4. Влияние разбавления неоном на послесвечение активного азота
Глава IV. ЭПР-ИССЛВДОВАНИЯ АТОМОВ Н, Б И N , СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ В СВЕРХТЕКУЧЕМ ГЕЛИИ
1. Исследования атомов азота
2. Исследования атомов дейтерия
3. Исследования атомов водорода
4. Исследования систем, содержащих одновременно
атомы Н и Б
5. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Интерес к химически метастабильным низкотемпературным системам обусловлен целым рядом причин. Переход к низким температурам позволяет, в принципе, сделать стабильными системы, которые нестабильны и даже не могут быть на сколь-нибудь заметное время созданы при других условиях. Естественно, что с точки зрения химика наиболее заманчива перспектива создать системы состоящие из химически чрезвычайно активных атомов (и свободных радикалов), которые заведомо не могут быть созданы при достаточно высоких температурах, тем более, что уже давно было ясно важное практическое приложение таких систем - топливо, обладающее рекордным удельным импульсом. Эта причина подогревала и подогревает исследователей, занимающихся проблемой стабилизации атомов азота, дейтерия и, особенно, водорода 6,2] •
Вопрос о том, какие максимально возможные концентрации стабилизированных атомов могут быть получены при очень низких температурах представляет и большой теоретический интерес - он связан с вопросом о том, стремится ли скорость химической реакции к нулю при Т —^ 0. Возможность туннельного протекания химических реакций, экспериментально доказанная для процессов с переносом электрона и атома водорода, является доказательством провомочности постановки такого вопроса 620]. Кроме ответа на этот вопрос, определяющего изотермическую стабильность подобных систем, важным представляется и выяснение условий их тепловой устойчивости - понижением температуры, развитием поверхности образцов и улучшением теплопроводности можно избежать их стационарного теплового взрыва, но достичь концентраций атомов выше некоторой, определяемой уело-

Рис. 6 » Градуировочная зависимость скорости потока от разности давлений в зоне разряда и внутри гелиевого дьюара [27].