Вышедшие номера
Диэлектрический барьерный разряд в смеси He-Ne низкого давления. Спектроскопия послесвечения
Иванов В.А. 1
1St. 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.