Вышедшие номера
Диэлектрический барьерный разряд в смеси He-Ne низкого давления. Спектроскопия послесвечения
Иванов В.А. 1
1St. Petersburg State University, St. Petersburg, 198504 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.
  1. R. Brandenburg. Plasma Sources Sci. Technol., 26 (5), 053001 (2017). https://doi.org/10.1088/1361-6595/aa6426
  2. U. Kogelschatz. Plasma Chem. Plasma Proc., 23 (1), 1 (2003)
  3. D. Gellert, U. Kogelschatz. Appl. Phys. B, 52 (1), 14 (1991)
  4. A. Javan, W.R. Jr. Bennett, D.R. Herriott. Phys. Rev. Letters, 6 (3), 106 (1961). DOI: 10.1103/PhysRevLett.6.106
  5. A.D. White, J.D. Rigden. Proceedings of the IRE, 50 (7), 1697 (1962). DOI: 10.1109/JRPROC.1962.288157
  6. L. Allen, D.G.C. Jones. Principles of Gas Lasers. London, Butterworths, 1967
  7. A.Z. Devdariany, A.L. Zagrebin, K. Blagoev. Annales De Physique, 17 (5), 365 (1992)
  8. 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]
  9. 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]
  10. V.A. Ivanov, Yu.E. Skoblo. Opt. Spectrosc., 127 (5), 820 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19110110
  11. В.А. Иванов. Опт. и спектр., 126 (3), 247 (2019). [V.A. Ivanov. Opt. Spectrosc., 126 (3), 167 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X1903007X]
  12. V.A. Ivanov. Plasma Sources Sci. Technol., 29 (4), 045022 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab7f4c
  13. V.A. Ivanov. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 31, 1765 (1998). http://iopscience.iop.org/0953-4075/31/8/025
  14. E.E. Benton, E.E. Ferguson, F.A. Matson, W.W. Robertson. Phys. Rev., 128 (1), 206 (1962)
  15. O.P. Botchkova, Yu.A.Tolmahev, S.E. Frish. Opt. Spectrosc., (USSR) 23, 500 (1967)
  16. C.R. Jones, F.E. Niles, W.W. Robertson. J. Appl. Phys., 40, 3967 (1969)
  17. J.T. Massey, A.G. Shultz, B.F. Hochheimer, S.M. Cannon. J. Appl. Phys., 36, 658 (1965)
  18. V.P. Chebotaev, L.S. Vasilenko. Opt. Spectrosc., 20, 313 (1966)
  19. A.V. Phelps. Phys. Rev., 99, 1307 (1955)
  20. 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)]
  21. NIST Atomic Spectra Database Lines Form [Электронный ресурс]. URL: https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/ lines_form.html
  22. H.K. Haak, B. Wittig, F. Stuhl. Z. Naturforsch., 35A, 1342 (1980)
  23. 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]
  24. 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
  25. 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]
  26. 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]
  27. R.S. Mulliken. Phys. Rev., 136 (4A), 962 (1964). DOI: 10.1103/PhysRev.136.A962
  28. D.R. Bates. Comments Atom. Mol. Phys., 5, 89 (1976)
  29. A.V.Gurevich, L.P. Pitaevskii. Sov. Phys. JETP, 19 (4), 870 (1964)
  30. D.R. Bates, A.E. Kingston, R.W.P. McWhirter. Proc. Roy. Soc. (London), A267, 297 (1962). https://www.jstor.org/stable/2414257
  31. 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]
  32. 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.