Диэлектрический барьерный разряд в смеси He-Ne низкого давления. Спектроскопия послесвечения
Иванов В.А.
11St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia
Email: v.a.ivanov@spbu.ru
Поступила в редакцию: 24 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 13 февраля 2022 г.
Принята к печати: 6 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 6 июня 2022 г.
Рассмотрена возможность использования диэлектрического барьерного разряда (DBD) низкого давления в качестве источника плазмы активной среды He-Ne-лазера. Спектроскопически исследована стадия распада плазмы DBD цилиндрической конфигурации с ярко выраженной инверсной населенностью верхнего уровня конфигурации 2p55s по отношению к нижнему уровню перехода на длине волны 632.8 nm, делающей эту линию одной из наиболее ярких в видимой области спектра. На основе анализа данных о населенностях возбужденных уровней атома неона и метастабильных уровней гелия 21S0 и 23S1 показано, что в ранней стадии послесвечения DBD при давлениях гелия доли-единицы Torr реализуется характерное для механизма передачи возбуждения Не(21S0) + Ne-> He(11S0) + Ne* распределение населенностей по уровням 2p55s и 2p54d атома неона. В позднем послесвечении с уходом атомов гелия 21S0 излучение в видимой области спектра формируется в основном переходами с уровней конфигурации 2p53p, заселение которых связано с атомами Не(23S1). На этой стадии заселение состояний 2p55s и 2p54d процессами электрон-ионной рекомбинации малоэффективно и не приводит к образованию инверсии населенностей. В качестве оптимального по яркости линии 632.8 nm в послесвечении решения предложено использовать разряд с электродами вдоль внешней поверхности цилиндрической разрядной трубки, инициируемый на частотах, исключающих рекомбинационную стадию послесвечения. Ключевые слова: элементарные процессы, барьерный разряд, инверсная населенность, послесвечение, гелий-неоновая плазма, передача возбуждения.
- R. Brandenburg. Plasma Sources Sci. Technol., 26 (5), 053001 (2017). https://doi.org/10.1088/1361-6595/aa6426
- U. Kogelschatz. Plasma Chem. Plasma Proc., 23 (1), 1 (2003)
- D. Gellert, U. Kogelschatz. Appl. Phys. B, 52 (1), 14 (1991)
- A. Javan, W.R. Jr. Bennett, D.R. Herriott. Phys. Rev. Letters, 6 (3), 106 (1961). DOI: 10.1103/PhysRevLett.6.106
- A.D. White, J.D. Rigden. Proceedings of the IRE, 50 (7), 1697 (1962). DOI: 10.1109/JRPROC.1962.288157
- L. Allen, D.G.C. Jones. Principles of Gas Lasers. London, Butterworths, 1967
- A.Z. Devdariany, A.L. Zagrebin, K. Blagoev. Annales De Physique, 17 (5), 365 (1992)
- В.А. Иванов, А.С. Петровская, Ю.Э. Скобло. Опт. и спектр., 117 (6), 869 (2014). [V.A. Ivanov, A.S. Petrovskaja, Yu.E. Skoblo, Opt. Spectrosc., 117 (6), 896 (2014). DOI: 10.1134/S0030400X14120108]
- В.А. Иванов, А.С. Петровская, Ю.Э. Скобло. Опт. и спектр., 123 (5), 689 (2017). [V.A. Ivanov, A.S. Petrovskaja, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc., 123 (5), 692 (2017). DOI: 10.1134/S0030400X17110091]
- V.A. Ivanov, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc., 127 (5), 820 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19110110
- В.А. Иванов. Опт. и спектр., 126 (3), 247 (2019). [V.A. Ivanov. Opt. Spectrosc., 126 (3), 167 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X1903007X]
- V.A. Ivanov. Plasma Sources Sci. Technol., 29 (4), 045022 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab7f4c
- V.A. Ivanov. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 31, 1765 (1998). http://iopscience.iop.org/0953-4075/31/8/025
- E.E. Benton, E.E. Ferguson, F.A. Matson, W.W. Robertson. Phys. Rev., 128 (1), 206 (1962)
- O.P. Botchkova, Yu.A.Tolmahev, S.E. Frish. Opt. Spectrosc., (USSR) 23, 500 (1967)
- C.R. Jones, F.E. Niles, W.W. Robertson. J. Appl. Phys., 40, 3967 (1969)
- J.T. Massey, A.G. Shultz, B.F. Hochheimer, S.M. Cannon. J. Appl. Phys., 36, 658 (1965)
- V.P. Chebotaev, L.S. Vasilenko. Opt. Spectrosc., 20, 313 (1966)
- A.V. Phelps. Phys. Rev., 99, 1307 (1955)
- В.А. Иванов, А.С. Приходько, Ю.Э. Скобло. Опт. и спектр., 70 (3), 507 (1991). [V.A. Ivanov, A.S. Prikhod'ko, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc., 70, 297 (1991)]
- NIST Atomic Spectra Database Lines Form [Электронный ресурс]. URL: https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/ lines_form.html
- H.K. Haak, B. Wittig, F. Stuhl. Z. Naturforsch., 35A, 1342 (1980)
- В.А. Иванов, А.С. Петровская, Ю.Э. Скобло. ЖЭТФ, 155 (5), 901 (2019). [V.A. Ivanov, A.S. Petrovskaja, Yu.E. Skoblo, JETP, 128, 767 (2019). DOI: 10.1134/S1063776119030051]
- X.J. Liu, Y.Z. Qu, B.J. Xiao, C.H. Liu, Y. Zhou, J.G. Wang, R.J. Buenker. Phys. Rev. A 81 (2), 022717 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevA.81.022717
- С.В. Гордеев, В.А. Иванов, Ю.Э. Скобло. Опт. и спектр., 127 (3), 396 (2019). [V.A. Ivanov, S.V. Gordeev, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc., 127 (3), 418 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19090133]
- В.А. Иванов, Ю.Э. Скобло. Опт. и спектр., 127 (6), 890 (2019) [V.A. Ivanov, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc. 127 (6), 962 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19120087]
- R.S. Mulliken. Phys. Rev., 136 (4A), 962 (1964). DOI: 10.1103/PhysRev.136.A962
- D.R. Bates. Comments Atom. Mol. Phys., 5, 89 (1976)
- A.V.Gurevich, L.P. Pitaevskii. Sov. Phys. JETP, 19 (4), 870 (1964)
- D.R. Bates, A.E. Kingston, R.W.P. McWhirter. Proc. Roy. Soc. (London), A267, 297 (1962). https://www.jstor.org/stable/2414257
- В.А. Иванов. УФН, 162 (1), 35 (1992). DOI: 10.3367/UFNr.0162.199201b.0035. [V.A. Ivanov. Sov. Phys. Usp., (1), 17 (1992). DOI: 10.1070/PU1992v035n01ABEH002192]
- J. Stevefelt., J. Boulmer, J.-F. Delpech . Phys. Rev. A 12 (4), 1246 (1975). DOI: 10.1103/PhysRevA.12.1246
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.