Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2020, выпуск 4 » Статья стр. 462
<<<>>>
Анализ эффективностей процессов захвата электронов ионами в ридберговские состояния и неупругих переходов n n в плазме смесей инертных газов
DOI: 10.21883/OS.2020.04.49195.319-19
Переводная версия: 10.1134/S0030400X20040116
Российский научный фонд, 19-79-30086
Кислов К.С.1, Нариц А.А.1, Лебедев В.С.1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: kislov93@mail.ru, narits@sci.lebedev.ru, vlebedev@sci.lebedev.ru
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
PDF версия
Проведен сравнительный анализ эффективностей резонансного и нерезонансных механизмов захвата электронов ионами в ридберговские состояния атомов Xe(n) и неупругих переходов n n между высоковозбужденными уровнями в плазме смесей инертных газов Rg/Xe, содержащей атомарные, Xe+, и молекулярные, RgXe+ и Xe2+, ионы (Rg=Ne, Ar и Kr, [Xe]<<[Rg]). Расчеты констант скоростей резонансного захвата электронов ионами Xe+ в тройных столкновениях c атомами Rg(^1S0) инертного газа и диссоциативной рекомбинации гетероядерных, RgXe+, и гомоядерных, Xe2+, ионов выполнены на основе разработанного нами подхода в рамках теории неадиабатических переходов между электронными термами системы RgXe++e. Для альтернативного механизма трехчастичного захвата электронов ионами Xe+ в столкновениях с атомами Ne, Ar и Kr расчеты констант скоростей проведены в импульсном приближении с учетом короткодействующего и поляризационного электрон-атомного взаимодействий. Константы скорости трехчастичного захвата электронов ионами и переходов n n при столкновениях с электронами вычислены с использованием известных теоретических моделей. Установлены диапазоны степеней ионизации плазмы, ее электронных и газовых температур, а также главного квантового числа атома Xe, в которых резонансные свободно-связанные и связанно-связанные переходы электрона играют ключевую роль. Ключевые слова: ридберговские атомы, трехчастичная и диссоциативная рекомбинации, переходы между высоковозбужденными уровнями, резонансные и нерезонансные процессы.
  1. Griem H.R. Principles of Plasma Spectroscopy. Cambridge: Cambridge University Press, 2011
  2. Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. M.: Наука, 1982; Biberman L.M., Vorob'ev V.S., Yakubov I.T. Kinetics of Nonequilibrium Low-Temperature Plasmas. New York: Consultants Bureau, 1987
  3. Смирнов Б.М. Возбужденные атомы. М.: Энергоиздат, 1982
  4. Lebedev V.S., Beigman I.L. Physics of Highly Excited Atoms and Ions. Berlin: Springer-Verlag, 1998
  5. Larsson M., Orel A.E. Dissociative Recombination of Molecular Ions. Cambridge: Cambridge University Press, 2008
  6. Flannery M.R. in: Springer Handbooks of At. Mol. Opt. Phys. Ed. G.W.F. Drake. N.Y.: Springer-Verlag, Part D, Chapter 54, P. 799, 2006
  7. Лебедев В.С., Кислов К.С., Нариц А.А. // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 108. N 9. С. 618. doi 10.1134/S0370274X18210038; Lebedev V.S., Kislov K.S., Narits A.A. // JETP Lett. 2018. V. 108. N 9. P. 582. doi 10.1134/S0021364018210087
  8. Иванов В.А., Лебедев В.С., Марченко В.С. // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. N 11. С. 86; Ivanov V.A., Lebedev V.S., Marchenko V.S. // Sov. Phys. JETP. 1988. V. 67. N 11. P. 2225
  9. Bates D.R. // J. Phys. B. 1991. V. 24. N 3. P. 703. doi 10.1088/0953-4075/24/3/025
  10. Иванов В.А. // УФН 1992. Т. 162. N 1. С. 35. doi 10.3367/UFNr.0162.199201b.0035; Ivanov V.A. // Sov. Phys. Usp. 1992. V. 35. N 1. P. 17. doi 10.1070/PU1992v035n01ABEH002192
  11. Dissociative Recombination of Molecular Ions with Electrons. Ed. by Guberman S.L., N.Y.: Springer, 2013
  12. Lukavc P., Mikuvs O., Morva I., Zabudla Z., Trnovec J., Morvova M., Hensel K. // Plasma Sources Sci. Technol. 2012. V. 21. N 6. P. 065002. doi 10.1088/0963-0252/21/6/065002
  13. Lukavc P., Mikuvs O., Morva I., Zabudla Z., Trnovec J., Morvova M. // Contrib. Plasma Phys. 2011. V. 51. N 7. P. 672. doi 10.1002/ctpp.201000084
  14. Orel A.E., Ngassam V., Roos J.B., Royal J., Larson Angstrem. // J. Phys.: Conf. Ser. 2009. V. 192. P. 012006. doi 10.1088/1742-6596/192/1/012006
  15. Yan X., Lin Y., Huang R., Hang W. Harrison W.W. // J. Anal. At. Spectrom. 2010. V. 25. N 4. P. 534. doi 10.1039/B912558B
  16. Rubovivc P., Kotrik T., Dohnal P., Rouvcka vS., Opanasiuk S., Plavsil R., Glosik J. // 39th EPS Conference and 16th Int. Congress on Plasma Physics. 2012. P. 4.167
  17. Khandelwal N., Pal U.N., Prakash R., Choyal Y. // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 755. N 1. P. 012052. doi 10.1088/1742-6596/755/1/012052
  18. Podolsky V., Khomenko A., Macheret S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. N 10. P. 10LT02. doi 10.1088/1361-6595/aae35e
  19. Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // Опт. и спектр. 2013. Т. 114. N 5. C. 750. doi 10.7868/S0030403413040090; Ivanov V.A., Petrovskaya A.S., Skoblo Y.E. // Opt. Spectrosc. 2013. V. 114. N 5. P. 688. doi 10.1134/S0030400X13040097
  20. Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // Опт. и спектр. 2014. Т. 117. N 6. C. 896. doi 10.7868/S0030403414120101; Ivanov V.A., Petrovskaya A.S., Skoblo Y.E. // Opt. Spectrosc. 2014. V. 117. N 6. P. 869. doi 10.1134/S0030400X14120108
  21. Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // Опт. и спектр. 2017. Т. 123. N 5. С. 689. doi 10.7868/S0030403417110101; Ivanov V.A., Petrovskaya A.S., Skoblo Y.E. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 123. N 5. P. 692. doi 10.1134/S0030400X17110091
  22. Иванов В.А., Петровская А.С., Скобло Ю.Э. // ЖЭТФ. 2019. Т. 155. N 5. С. 901. doi 10.1134/S0044451019050146; Ivanov V.A., Petrovskaya A.S., Skoblo Y.E. // JETP. 2019. V. 128. N 5. P. 767. doi 10.1134/S1063776119030051
  23. Levin L., Moody S., Klosterman E., Center R., Ewing J. // IEEE J. Quantum Electron. 1981. V. 17. N 12. P. 2282. doi 10.1109/JQE.1981.1070708
  24. Ohwa M., Moratz T.J., Kushner M.J. // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. N 11. P. 5131. doi 10.1063/1.343747
  25. O'Malley T.F. // J. Chem. Phys. 1969. V. 51. N 1. P. 330. doi 10.1063/1.1671726
  26. Bardsley J.N. // Phys. Rev. A 1970. V. 2. N 4. P. 1359. doi 10.1103/PhysRevA.2.1359
  27. Автаева С.В., Кулумбаев Э.Б. // Физика плазмы. 2009. Т. 35. N 4. С. 366; Avtaeva S.V., Kulumbaev E.B. // Plasma Phys. Rep. 2009. V. 35. N 4. P. 329. doi 10.1134/S1063780X09040060
  28. Belasri A., Harrache Z. // Plasma Chem. Plasma Process. 2011. V. 31. P. 787. doi 10.1007/s11090-011-9305-4
  29. Belasri A., Harrache Z., Baba-Hamed T. // Physics of Plasmas 2003. V. 10. N 12. P. 4874. doi 10.1063/1.1625374
  30. Bendella S., Belasri A. // Plasma Devices Oper. 2007. V. 15. N 2. P. 77. doi 10.1080/10519990601109049
  31. Postel O.B., Cappelli M.A. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. N 5. P. 544. doi 10.1063/1.125813
  32. Apruzese J.P., Giuliani J.L., Wolford M.F., Sethian J.D., Petrov G.M., Hinshelwood D.D., Myers M.C., Ponce D.M. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. N 11. P. 121120. doi 10.1063/1.2188038
  33. Alford W.J., Hays G.N., Ohwa M., Kushner M.J. // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. N 4. P. 1843. doi 10.1063/1.348752
  34. Dasgupta A., Apruzese J.P., Zatsarinny O., Bartschat K., Fischer C.F. // Phys. Rev. A. 2006. V. 74. N 1. P. 012509. doi 10.1103/PhysRevA.74.012509
  35. Apruzese J.P., Giuliani J.L., Wolford M.F., Sethian J.D., Petrov G.M., Hinshelwood D.D., Myers M.C., Dasgupta A., Hegeler F., Petrova Ts. // J. Appl. Phys. 2008. V. 104. N 1. P. 013101. doi 10.1063/1.2948934
  36. Минеев А.П., Дроздов А.П., Нефедов С.М., Пашинин П.П., Гончаров П.А., Киселев В.В. // Квантовая электроника. 2012. Т. 42. N 7. С. 575; Mineev A.P., Drozdov A.P., Nefedov S.M., Pashinin P.P., Goncharov P.A., Kiselev V.V. // Quantum Electron. 2012. V. 42. N 7. P. 575. doi 10.1070/QE2012v042n07ABEH014841
  37. Карелин А.В., Синянский А.А., Яковленко С.И. // Квант. электрон. 1997. Т. 24. N 5. С. 387; Karelin A.V., Sinyanskii A.A., Yakovlenko S.I. // Quantum Electron. 1997. V. 27. N 5. P. 377. doi 10.1070/QE1997v027n05ABEH000952
  38. Минеев А.П., Нефедов С.М., Пашинин П.П., Гончаров П.А., Киселев В.В. // Вестник Воздушно-Космической Обороны. 2018. N 1(17). С. 78
  39. Lebedev V.S. // J. Phys. B. 1991. V. 24. N 8. P. 1977. doi 10.1088/0953-4075/24/8/015
  40. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Физматлит, 2004. 800 с.; Landau L.D., Lifshitz E.M. Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. Elsevier, 2013. 688 p
  41. O'Malley T.F. // Phys. Rev. A. 1963. V. 130. N 3. P. 1020. doi 10.1103/PhysRev.130.1020
  42. Beigman I.L., Lebedev V.S. // Phys. Rep. 1995. V. 250. N 3-5. P. 95. doi 10.1016/0370-1573(95)00074-Q
  43. Lebedev V.S. // J. Phys. B. 1991. V. 24. N 8. P. 1993. doi 10.1088/0953-4075/24/8/016
  44. Mihajlov A.A., Ignjatovic L.M., Vasilijevic M.M., Dimitrijevic M.S. // Astron. Astrophys. 1997. V. 324. P. 1206
  45. Mihajlov A.A., Ignjatovic Lj.M., Dimitrijevic M.S., Djuric Z. // Astrophys. J. Suppl. Ser. 2003. V. 147. N 2. P. 369. doi 10.1086/375621
  46. Lebedev V.S., Presnyakov L.P. // J. Phys. B. 2002. V. 35, N 21. P. 4347. doi 10.1088/0953-4075/35/21/303
  47. Seaton M.J. // Comput. Phys. Commun. 2002. V. 146. N 2. P. 225. doi 10.1016/S0010-4655(02)00275-8
  48. Жданов В.П., Чибисов М.И. // ЖЭТФ. 1978. Т. 74. N 1. С. 75; Zhdanov V.P., Chibisov M.I. // Sov. Phys. JETP. 1978. V. 47. N 1. P. 38
  49. Лебедев В.С., Марченко В.С. // ЖЭТФ. 1983. Т. 84. N 5. P. 1623; Lebedev V.S., Marchenko V.S. // Sov. Phys. JETP. 1983. V. 57. N 5. P. 946
  50. Гореславский С.П., Крайнов В.П. // ЖЭТФ. 1982. Т. 82. N 6. С. 1789; Goreslavskii S.P., Krainov V.P. // Sov. Phys. JETP. 1982. V. 55. N 6. P. 1032
  51. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М: Наука, 1966. 688 с.; Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P. Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena. New York: Dover Publications, 2012
  52. Percival I.C., Richards D. // Adv. At. Mol. Phys. 1976. V. 11. P. 1. doi 10.1016/S0065-2199(08)60028-7
  53. Lebedev V.S., Fabrikant I.I. // Phys. Rev. A. 1996. V. 54, N 4. P. 2888. doi 10.1103/PhysRevA.54.2888
  54. Lebedev V.S., Fabrikant I.I. // J. Phys. B. 1997. V. 30. N 11. P. 2649. doi 10.1088/0953-4075/30/11/016
  55. Weyhreter M., Barzick B., Mann A., Linder F. // Z. Phys. D. 1988. V. 7. P. 333. doi 10.1007/BF01439803
  56. Gulley R.J., Alle D.T., Brennan M.J., Brunger M.J., Buckman S.J. // J. Phys. B. 1994. V. 27. N 12. P. 2593. doi 10.1088/0953-4075/27/12/018
  57. Shiu Y.J., Biondi M.A., Sipler D.P. // Phys. Rev. A. 1977. V. 15. P. 494
  58. Ivanov V.A., Prikhodjko A.S. // J. Phys. B. 1991. V. 24 N 18. P. L459.

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme