Экспериментальное исследование спектров испускания и поглощения плотных паров натрия

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Содержание

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ И ИСПУСКАНИЯ ПЛОТНЫХ ПАРОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
- 1. 1. Резонансное свечение плотного неоднородно нагретого газа
- 1. 2. Типы уширения и основные методы исследования профилей спектральных линий
- 1. 3. Уширение спектральных линий щелочных металлов
- 1. 4. Влияние молекулярных полос на структуру спектров поглощения и испускания плотных паров щелочных металлов
- 1. 5. Выбор рабочей среды для проведения экспериментальных исследований
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
- 2. 1. Введение
- 2. 2. Нагреваемая кювета типа «тепловая труба»
- 2. 3. Нагреваемые кюветы с однородным столбом паров натрия
- 2. 4. Диагностический комплекс для спектральных измерений
- 2. 5. Методика измерения спектров поглощения паров натрия
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ТЕПЛОВОГО СВЕЧЕНИЯ ПЛОТНЫХ ПАРОВ НАТРИЯ
- 3. 1. Введение
- 3. 2. Результаты измерений спектров теплового свечения плотных паров натрия и сравнение экспериментальных данных с результатами модельных расчетов
Исследования механизмов формирования и структуры спектров испускания и поглощения плотной резонансной среды представляют значительный интерес с точки зрения физики газового разряда, оптической диагностики плазмы, физики газовых лазеров и ряда других задач. Важным аспектом этих исследований является необходимость адекватного описания процессов переноса резонансного излучения в газовой или плазменной среде. Теория переноса резонансного излучения в газах и плазме включает в себя разнообразные физические [1−3] и математические [4,5] проблемы. В зависимости от условий задач, охватывающих перенос излучения как в разреженных средах, так и в плотной горячей плазме, необходимо рассматривать различные механизмы поглощения и рассеяния резонансных фотонов на атомах или многозарядных ионах с учетом влияния окружающих частиц на контур спектральной линии и функцию перераспределения фотонов по частотам [3]. Однако к настоящему времени наиболее подробно изучен предел сравнительно низких газовых плотностей, для которого разработан современный аппарат, позволяющий выводить основные уравнения переноса резонансного излучения [6−11], и достигнуто хорошее согласие теории с экспериментом [11,12].
В последние годы все большее внимание уделяется проблеме формирования спектров плотной резонансной среды и процессам переноса резонансного излучения в газовых и плазменных средах высокой плотности [13−19]. Во многом это связано с развитием исследований по изучению радиационных процессов в плотной плазме многозарядных ионов, создаваемой лазерным излучением или различными типами разрядов, а также с работами по созданию рентгеновских лазеров. Значительный прогресс в этой области показал настоятельную необходимость существенного пересмотра некоторых устоявшихся представлений в стандартной теории переноса резонансного излучения [1
2], развитой для случая низких газовых плотностей, и, в частности, необходимость отказа от ряда используемых в ней приближений. В первую очередь это касается известного критерия Бибермана [1] применимости стандартной теории е-1"1, (где г'- вещественная часть диэлектрической проницаемости среды: £=8'+ш"), и приближения узкой линии Ао)=(о-со0 «со0, где со0 частота резонансного перехода, а со — частота излучаемого фотона. Для хорошо разрешенного перехода с силой осциллятора порядка единицы условие ?'-1 ~ 1 выполняется уже при плотностях ~ 10 151 016 см"3.
Учитывая это обстоятельство в работах [20−22] А. Н. Старостиным и соавторами впервые была создана обобщенная теория переноса резонансного излучения, свободная от указанных ограничений. Развитый в них подход позволил предсказать существование принципиально новых эффектов, проявляющиеся в процессах переноса излучения в плотных средах. Так, было показано, что внутри плотной сильнопоглощаю-щей среды интенсивность равновесного излучения может значительно превышать планковскую. Кроме того, было показано, что при определенных условиях в спектре испускания резонансной среды может возникнуть второй максимум, смещенный относительно резонанса в низкочастотную область спектра, причем интенсивность излучения в этом «красном» крыле может на много порядков величины превосходить интенсивность излучения в центральной околорезонансной части линии. Последнее явление в [23] было названо «инфракрасной катастрофой».
Упомянутые эффекты могут в значительной мере проявиться при наблюдении теплового излучения, выходящего из плотной неоднородно нагретой среды, что позволяет провести опытную проверку теории. Удобным объектом для комплексных модельных экспериментальных исследований являются пары щелочных металлов ввиду низкого потенциала возбуждения резонансного уровня, удобного спектрального диапазона резонансных линий и простоты структуры валентной электронной оболочки, что позволяет строить относительно простые теоретические аппроксимации рассматриваемых потенциалов взаимодействия. К настоящему времени опубликовано значительное количество как экспериментальных, так и теоретических работ, посвященных исследованиям оптических свойств таких паров. Однако следует отметить, что подавляющее большинство экспериментов проводилось при относительно низких плотностях среды, при которых влияние упомянутых выше эффектов на структуру спектров наблюдаться не могло. При этом спектры чисто теплового (в отсутствие возбуждения электрическим полем или внешним источником излучения) свечения паров ранее практически не изучались. Кроме того, основная часть результатов, затрагивающих механизмы формирования контуров резонансных спектральных линий, получена для относительно узкой околорезонансной области, в то время как данные о далеких крыльях линий отрывочны и противоречивы. В частности, в литературе активно обсуждался вопрос о происхождении интенсивного свечения и значительного поглощения в ближней инфракрасной области спектра, неоднократно наблюдавшихся в смесях плотных паров щелочных металлов с буферными газами атмосферного и более высокого давления [24−29]. Эта же проблема является актуальной в связи с необходимостью корректной интерпретации спектров излучения и поглощения газоразрядных ламп высокого давления, широко используемых в приборах наружного освещения. В хорошо изученных спектрах свечения газоразрядных натриевых ламп давно обнаружено интенсивное излучение в ближней инфракрасной области спектра [30−32]. Непроизводительные потери на инфракрасное излучение, доля которых в общем энергобалансе таких ламп может достигать 20−30%, были названы «таинственными» [30], и до недавнего времени не получили хотя бы качественного объяснения в рамках какой-либо теоретической модели.
Для адекватного описания далекого крыла спектров испускания и поглощения необходимо детальное представление о механизме формирования контура спектральной линии. Теоретические модели, описывающие контур линии на ее далеких крыльях в общем случае весьма сложны, т.к. они требуют учета многих факторов: детальной структуры взаимодействующих частиц, изменения правил квантования при различных энергиях взаимодействия, функции распределения частиц по скоростям и т. д. Таким образом, основным источником информации о крыльях спектральных линий остаются экспериментальные данные. В то же время исследования контуров спектральных линий, как в центре линии, так и на ее периферии имеют важное научное и практическое значение. Они являются ценным (а иногда и единственным) источником информации о потенциалах взаимодействия атомов и молекул в основном и возбужденных состояниях, позволяют исследовать переходы возбужденного атома при столкновениях с различными атомными частицами, ионизационно-рекомбинационные процессы, динамику химических реакций и т. д. Кроме того, надежные данные о профилях спектральных линий служат основой для расчетов во многих задачах, связанных с переносом излучения и оптической диагностикой плазмы. Все эти исследования также тесно связаны с поисками новых квантовых систем для создания перспективных лазеров.
Изучение механизмов уширения спектральных линий щелочных металлов различными буферными газами представляет значительный интерес в свете возможности получения генерации на переходах из резонансного в основное состояние атомов щелочных металлов. Генерация на переходах в основное состояние атомов и молекул привлекает к себе особое внимание, как с точки зрения создания новых лазерных систем, так и для расширения их спектрального диапазона. Возможность генерации на Б1-линии щелочных металлов была продемонстрирована для калия [33], рубидия [34 ] и натрия [35−37]. Генерация наблюдалась при резонансном возбуждении Б2-линии и достигалась за счет частых столкновений с частицами буферного газа, приводящих к установлению больцмановского распределения населенностей между компонентами тонкой структуры за время длительности возбуждающего импульса. В этой связи особый интерес приобретает изучение столкновительного уширения Б-линий щелочных металлов различными буферными газами.
Таким образом, изучение спектров теплового свечения и поглощения плотных паров щелочных металлов в смесях с различными буферными газами представляет значительный интерес, как с научной, так и с практической точки зрения.
В соответствии с вышесказанным, целью настоящей работы являлось комплексное экспериментальное исследование механизмов формирования и структуры спектров свечения и поглощения резонансной среды в отсутствие внешнего возбуждения на примере плотных термически нагретых паров натрия в широком спектральном диапазоне (0.35 — 5 мкм). Особое внимание уделялось получению экспериментальных данных в малоизученной области больших длинноволновых отстроек от резонансной частоты. Кроме того, подробно рассматривалось влияние молекулярной и кластерной компонент среды на ее оптические свойства.
Научная новизна работы определяется основными результатами исследований и состоит в следующем:
1. В работе впервые экспериментально измерен спектр чисто теплового свечения плотных паров натрия в присутствие буферного газа в широком диапазоне длин волн (0.5 — 1.1 мкм и 2 — 5 мкм).
2. Впервые экспериментально показано, что при определенных условиях большая часть излучаемой в линии энергии может принадлежать к ее нерезонансному красному крылу, а не к центральной околорезонансной части.
3. В спектре теплового свечения паров натрия в присутствие буферного газа впервые обнаружен максимум в инфракрасной области.
4. Впервые проведен детальный анализ влияния кластерной (микрокапельной) компоненты на спектры поглощения и испускания плотных паров натрия, создаваемых в кюветах типа «тепловая труба».
Научная и практическая значимость работы состоит в следующем:
Полученные в данной работе экспериментальные данные подтверждают ряд положений обобщенной теории переноса резонансного излучения в газах и плазме, в частности, наличие интенсивного «красного» крыла резонансной линии. В соответствии с этим вклад «красных» крыльев в интенсивность свечения резонансной среды в определенных условиях может конкурировать с интенсивностью, определяемой другими механизмами (тормозным, фоторекомбинационным и т. д.). Это является существенным для ряда задач, связанных с оптической диагностикой плотной плазмы и газов, при расчетах свечения различных плазменных образований и, в частности открывает новые возможности для диагностики нагретых плотных газов в областях прозрачности среды.
Полученные в диссертационной работе результаты могут быть существенны для интерпретации структуры спектров газоразрядных натриевых ламп высокого давления.
Представленный в данной работе анализ влияния кластерной компоненты на спектры поглощения и испускания паров натрия также представляет интерес с точки зрения интерпретации результатов различных экспериментов в кюветах типа «тепловая труба» [38−40], которые широко используются в экспериментальной практике.
На защиту выносятся следующие положения:
17 19
1. В спектре теплового свечения смеси плотных (10 — 10 см) паров натрия с буферным газом (аргоном) при давлении 1 атм. в диапазоне температур 800 — 1140 К наблюдается дополнительный максимум в инфракрасной области спектра, при этом интегральная интенсивность излучения вблизи этого максимума (в области длин волн 2
3 мкм) значительно превышает таковую в центральной околорезонансной области (0.5 — 0.6 мкм).
2. Форма самообращенной резонансной линии хорошо согласуется с результатами расчетов, выполненных в соответствии с обобщенной теорией переноса резонансного излучения.
3. В спектре поглощения смеси плотных паров натрия с буферным газом наблюдается область поглощения в диапазоне длин волн 0.9 — 1.1 мкм, которая не может быть обусловлена поглощением на переходах димеров и тримеров натрия. Величина наблюдаемого поглощения зависит от свойств буферного газа.
4. Микрочастицы конденсата паров натрия, образующиеся в кювете типа «тепловая труба» могут давать вклад в наблюдаемое поглощение в областях длин волн X ~ 0.4 мкм и X > 0.9 мкм (вне полос поглощения димеров натрия). Однако их влияние не в состоянии объяснить значительную интенсивность теплового свечения паров натрия в инфракрасной области спектра, наблюдаемую в экспериментах.
Апробация работы
По материалам диссертации опубликовано семь печатных работ. Основные результаты докладывались и обсуждались на международных конференциях по формам спектральных линий (14 1С8Ь8, Колледж Парк, Пенсильвания, 1998 г. и 15Л 1С8Ь8 (Берлин, 2000 г.), ХЬ и ХЫ1 научных конференциях МФТИ, а также на семинарах МФТИ, РНЦ «Курчатовский Институт» ИОФ РАН и Техасского А&М Университета.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 124 страницы, в том числе 33 рисунка и 2 таблицы.
Список использованной литературы включает 142 наименования.
Работа построена следующим образом.

Экспериментальное исследование спектров испускания и поглощения плотных паров натрия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В главе 1 проводится теоретическое рассмотрение основных механизмов формирования спектров поглощения и испускания плотных паров щелочных металлов и содержится краткий обзор литературы, посвященной данному вопросу. В разделе 1.1 кратко изложены основные положения развитой в [20−22] теории переноса резонансного излучения, обобщенной на случай плотной среды и широких линий. Показано, что эта теория позволяет предсказать ряд принципиально новых эффектов, таких как повышенная по сравнению с планковской интенсивность излучения внутри плотной сильнопоглощающей среды, наличие интенсивного «красного крыла» резонансной линии и появление дополнительного максимума на этом «красном крыле», которые могут быть исследованы экспериментально на примере излучения, выходящего из плотной нагретой среды. В разделе 1.2 описаны основные виды уширения атомных спектральных линий — естественное, доплеровское и столкновительное уширениерассматривается форма контура спектральной линии в ударном и квазистатическом приближении классической теории уширенияа также основные методы исследования профилей спектральных линий, а именно, абсорбционные, эмисионные, флуоресцентные и связанные с измерением спектров возбуждения, отмечаются их основные достоинства и недостатки. В разделе 1.3 проведен краткий обзор основных работ, посвященный исследованию уширения спектральных линий щелочных металлов различными инертными газами. Показано, что при наличии значительного числа работ, посвященных изучению формы контура в центральной части линии и ее крыльях, данные о характере поведения спектральной линии в области больших отстроек от резонанса отрывочны и неполны. В разделе 1.4 содержится обзор работ, посвященных исследованию проявления молекулярных полос в спектрах поглощения и испускания плотных паров щелочных металлов. В разделе 1.5 обоснован выбор паров натрия в качестве модельной среды для проведения подобных экспериментов. Отмечается, что среди всех щелочных металлов использования натрия является оптимальным как вследствие наличия наиболее подробных литературных данных, что позволяет существенно упростить интерпретацию результатов эксперимента, так и с точки зрения использования полученных результатов в ряде практических приложений.

Глава 2 посвящена описанию экспериментальной установки. Во введении к главе 2 представлено краткое описание установки в целом, состоящей из нагреваемой кюветы с парами натрия и комплекса регистрирующей аппаратуры. В разделе 2.2 дано подробное описание конструкции использованной в работе кюветы типа «тепловая труба» с системой вакуумной откачки и напуска буферного газаприводится методика определения температуры и плотности паров натрия в кювете. В разделе 2.3 содержится описание использованных в работе кювет с однородным столбом паров натрия. Раздел 2.4 посвящен описанию комплекса спектральной диагностики. В нем описана методика регистрации излучения, выходящего из кюветыпредставлены основные характеристики отдельных элементов регистрационного комплексаописаны методики определения спектрального разрешения эксперимента и калибровки по спектру использованных в экспериментах приемников излучения, приводятся их спектральные характеристики. В разделе 2.5 описана методика определения величины поглощения в парах.

В главе 3 изложены результаты экспериментальных исследований спектров теплового свечения плотных паров натрия и проводится их сравнение с результатами модельных расчетов. В разделе 3.2 представлены результаты измерений спектров теплового свечения паров натрия, а также измерений интегральной интенсивности свечения паров в видимой и ближней инфракрасной области спектра. Показано, что форма самообращенной резонансной линии хорошо согласуется с результатами расчетов, выполненных в соответствии с обобщенной теорией переноса резонансного излучения, в то время как расчеты, выполненные по стандартной теории, не могут объяснить экспериментальные данные. В инфракрасной области спектра был экспериментально обнаружен дополнительный максимум, вблизи которого (в диапазоне длин волн 2−3 мкм) интенсивность излучения более чем на пять порядков величины превосходит таковую в центральной околорезонансной области (0.5 — 0.6 мкм).

В разделе 3.3 изложены результаты экспериментов по исследованию зависимости свечения паров натрия от свойств буферного газа. Установлено, что в инфракрасной области спектра интенсивность свечения паров пропорциональна давлению буферного газа, причем в присутствие аргона величина интенсивности почти на порядок величины больше, чем в присутствие гелия. Показано, что в рамках модели квазистатического уширения частицами буферного газа в приближении ближайшего соседа это различие должно быть в несколько раз меньше. Проблема адекватного описания контура линии в области больших отстроек обсуждается в разделе 3.4. Отмечено, что теория формирования контура спектральной линии на отстройках Дсо ~ ю0 к настоящему время практически не развита, и необходимо получение экспериментальных данных о форме контура линии в области больших отстроек, которые, в частности могут быть получены при изучении спектров поглощения.

Глава 4 посвящена исследованию спектров поглощения плотных паров натрия. В разделе 4.2 представлены результаты экспериментов по измерению спектров поглощения паров натрияидентифицированы основные полосы поглощения, обусловленные поглощением на резонансном атомарном переходе и на переходах димера натрияпоказано, что в кювете типа «тепловая труба» имеет место область поглощения в диапазоне длин волн X < 0.9 мкм, вне области поглощения молекулы Na2, причем величина этого поглощения зависит от типа и давления буферного газа. В разделе 4.3 показано, что наблюдаемое поглощение не может быть обусловлено влиянием тримеров натрия. В разделе 4.4 проведен анализ возможного влияния микрочастиц на оптические свойства паров натрия, создаваемых в кюветах типа «тепловая труба». Показано, что микрочастицы, которые могут образовываться в результате конденсации конвективных потоков паров натрия в «тепловой трубе», могут вносить некоторый вклад в наблюдаемое в экспериментах поглощение в инфракрасной области спектра. В то же время установлено, что в кювете с однородным столбом паров натрия в отсутствие микрочастиц, при наличии в кювете буферного газа имеет заметное поглощение на длине волны 1 мкм, величина которого удовлетворительно согласуется с расчетами, выполненными в.

— 3/2 предположении, что контур линии на больших отстройках пропорционален Асо.

В разделе 4.5 обсуждаются возможные причины наблюдаемых особенностей спектров поглощения и испускания плотных паров натрия в ближней инфракрасной области спектра. Отмечено, что влияние микрочастиц не в состоянии объяснить наблюдаемую в экспериментах величину интенсивности теплового свечения паров натрия в инфракрасной области. Сделан вывод о том, что наиболее вероятным механизмом формирования далекого «красного» крыла спектров поглощения и испускания плотных паров натрия является многочастичное уширение резонансного уровня в совокупности с больцмановским характером спектрального распределения населенностей на резонансном уровне.

Наконец, в заключении сформулированы основные результаты настоящей диссертационной работы.

Основные результаты, полученные в данной главе можно сформулировать следующим образом:

1. Экспериментально измерены спектры поглощения паров натрия в присутствие буферного газа в области длин волн 0.35 — 1.1 мкм в кювете типа «тепловая труба». Идентифицированы основные полосы поглощения, соответствующие резонансному дублету ЗР — ЗБ атома натрия и описанным в литературе переходам молекулы ИагЗарегистрировано отличное от нуля поглощение в области длин волн 0.9 -1.1 мкм, где, согласно литературным данным, полосы поглощения молекулярного натрия отсутствуют. Установлено, что величина этого поглощения увеличивается с ростом давления буферного газа и оказывается существенно больше для аргона по сравнению с гелием.

2. Показано, что обсуждавшаяся в литературе гипотеза о влиянии тримеров натрия не может объяснить величину зарегистрированного поглощения в области длин волн X > 0.9 мкм.

3. Проведен детальный анализ влияния микрокалельной компоненты на оптические свойства паров натрия, создаваемых в кювете типа «тепловая труба». Для двух длин волн выполнены расчеты сечения экстинкции микрочастицы натрия в зависимости от ее размера. Проведено численное моделирование образования микрочастиц вследствие процессов диффузии и конденсации для условий данного эксперимента. На основе этих расчетов показано, что микрочастицы, образующиеся при конденсации конвективных потоков паров натрия могут давать некоторый вклад в наблюдаемое поглощение в области длин волн X, > 0.9 мкм, но не могут объяснить величину интенсивности теплового свечения паров, зарегистрированную в экспериментах.

4. Выполнены измерения величины поглощения в парах натрия в кюветах с однородным столбом паров. Установлено, что при наличии в кювете буферного газа на длине волны 1 мкм наблюдается отличное от нуля поглощения, величина которого удовлетворительно согласуется с результатами расчетов, выполненных в предположе.

— 3/2 нии, что контур линии пропорционален А©-. В то же время в кювете без буферного газа поглощение в пределах точности данного эксперимента отсутствует.

5. Проведен анализ возможного происхождения значительного излучения и поглощения в инфракрасной области спектра. Отмечено, что наблюдаемые эффекты существенным образом зависят от наличия и свойств буферного газа. Показано, что возможной причиной этих эффектов может быть уширение линии за счет многочастичного взаимодействия, которое при определенных условиях существенно модифицирует контур линии по сравнению с моделью, попредполагающей наличие только бинарных столкновений в рамках приближения ближайшего соседа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в рамках настоящей диссертационной работы были получены следующие основные результаты:

1. Впервые экспериментально измерен спектр чисто теплового свечения паров натрия в присутствие буферного газа в области длин волн 0.5 — 1.1 мкм и 2 — 5 мкм.

2. Показано, что форма самообращенной резонансной линии хорошо согласуется с результатами расчетов, выполненных в соответствии с обобщенной теорией переноса резонансного излучения, в то время как расчеты, выполненные по стандартной теории, не могут объяснить экспериментальные данные.

3. Установлено, что в исследованном температурном диапазоне (800 — 1140 К) большая часть излучаемой в линии энергии принадлежит к ее нерезонансному «красному» крылу, а не к центральной околорезонансной части.

4. В спектре теплового свечения паров натрия в присутствие буферного газа в области длин волн 2−5 мкм обнаружен максимум, положение которого зависит от температуры.

5. Экспериментально измерены спектры поглощения паров натрия в присутствие буферного газа в области длин волн 0.35 -1.1 мкм. Установлено, что в области длин волн 0.9−1.1 мкм наблюдается полоса поглощения, величина которого зависит от типа и давления буферного газа и не может быть обусловлена влиянием димеров и тримеров натрия.

6. Впервые проведен детальный анализ влияния кластерной (микрокапельной) компоненты на спектры поглощения и испускания плотных паров натрия, создаваемых в кюветах типа «тепловая труба». Показано, что микрочастицы конденсата паров натрия, образующиеся в кювете, могут давать некоторый вклад в наблюдаемое поглощение в области длин волн X > 0.9 мкм, но не могут объяснить величину интенсивности теплового свечения паров, зарегистрированную в экспериментах.

7. Установлено, что в кювете с однородным столбом паров натрия в отсутствие микрочастиц, при наличии буферного газа на длине волны 1 мкм наблюдается заметное поглощение, величина которого удовлетворительно согласуется с расчетами, выпол.

— 3/2 ненными в предположении, что контур линии пропорционален Дсо.

8. Проведен анализ возможной природы наблюдаемого в экспериментах излучения и поглощения в инфракрасной области спектра.

В заключение автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю А. Г. Леонову за постоянное внимание и большую помощь в работе, а также Д. И. Чехову за помощь в проведении экспериментов. Автор очень признателен А. Н. Старостину, Ю. К. Земцову и А. Ю. Сечину за стимулирующий интерес к работе и возможность использования результатов модельных расчетов интенсивности свечения плотных паров натрия. Кроме того, автор благодарен Г. В. Симоновой за предоставление программы численного расчета сечений экстинкции малых сферических частиц, М. Д. Тарану за возможность использования программного комплекса, позволившего выполнить численное моделирование процессов диффузии и конденсации в «тепловой трубе», а также Е. А Петренко, М. Г. Ситникову и Г. Г. Григоряну за возможность проведения экспериментов с отпаянной сапфировой кюветой и помощь в их проведении.

Показать весь текст

Список литературы

Л.М.Биберман, В. С. Воробьев, И. Т. Якубов, Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, Наука, Москва (1982).
Л.А.Апресян, Ю. А. Кравцов, Теория переноса излучения, Наука, Москва (1983).
Д.Михалас, Звездные атмосферы, т. 1, 2. Мир, Москва (1982).
В.В.Иванов, Перенос излучения и спектры небесных тел, Наука, Москва (1969).
Т. Holstein. Imprisonment of Resonance Radiation in Gases. Phys. Rev. 72,1212 (1947).
Ю. А. Вдовин, В. M. Галицкий. Распространение фотонов в среде резонансных молекул. ЖЭТФ 48,1352(1965).
Б. А. Векленко, Г. Б. Ткачук. Перенос резонансного излучения в узкой спектральной линии. Оптика и спектроскопия 38, 1132 (1975).
С. van Tright. Analytically solvable problems in radiative transfer. Phys. Rev. A 13, 726 (1976).
И. Б. Левинсон. Перенос резонансного излучения и неравновесные фононы в рубине. ЖЭТФ 75, 234 (1978).
В. А. Махров, А. Ю. Сечин, А. Н. Старостин. Теория нестационарного переноса резонансного излучения в условиях частичного перераспределения по частотам. ЖЭТФ 97,1114(1990).
М. G. Payne, J. Е. Talmage, G. S. Hurst, and E. B. Wagner. Effect of correlation between absorbed and emitted frequencies on the transport of resonance radiation. Phys. Rev. A 9, 1050 (1974).
R.Stamm, B. Talin, E. Pollock, and C.Iglesias. Ion-dynamic effects on the line shapes of hydrogenic emitters in plasmas. Phys. Rev. A 34,4144 (1986).
K.N. Koshelev. Asymmetric line profiles of highly charged ions in dense plasmas and dielectronic satellites. J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 21, L593 (1988).
S. Glenzer, J. Musielok, and H.-J. Kunze. Investigation of a pair of transition probabilities of С III in high-density plasmas. Phys. Rev. A 44,1266 (1991).
A.Calisti, R. Stamm, and B.Talin. Effect of the ion microfield fluctuations on the Lyman-alpha fme-structure doublet of hydrogenic ions in dense plasmas Europhys. Lett. 4, 1003 (1987).
А.В.Ануфриенко, А. Л. Годунов, А. В. Демура, Ю. К. Земцов, В. С. Лисица, А. Н Старостин, М. Д. Таран, В. А. Щипаков. Нелинейные интерференционные эффекты при штар-ковском уширении ионных линий в плотной плазме. ЖЭТФ 98, 1304 (1990).
А.Е.Булышев, А. В. Демура, В. С. Лисица, А. Н Старостин, А. Е Суворов, И. И. Якунин. Функция перераспределения резонансного излучения в плотной горячей плазме. ЖЭТФ 108, 212 (1995).
Ю.К.Земцов, А. Н. Старостин. Зависит ли вероятность спонтанного излучения от плотности и температуры? ЖЭТФ, 103, 345 (1993).
Ю.К.Земцов, А. Ю. Сечин, А. Н. Старостин. Перенос резонансного излучения в плотных диспергирующих средах. ЖЭТФ, 110,1654 (1996).
Yu.K. Zemtsov, A.Yu. Sechin, A.N. Starostin, A.G. Leonov and D.I. Chekhov. Resonance radiation transfer in dense dispercive media. JQSRT 58, 887 (1997).
Ю.К.Земцов, А. Ю. Сечин, А. Н. Старостин, А. Г. Леонов, Д. И. Чехов. Больцмановское спектральное распределение, или «инфракрасная катастрофа» в резонансном излучении газа. Письма в ЖЭТФ, 65, 807 (1997).
N.D.Bhaskar, E. Zouboulis, T. McClelland, W.Happer. New infrared absorption bands of alkali vapors. Phys. Rev. Lett., 42, 640. (1979).
A.Vasilakis, N.D.Bhaskar, W.Happer. New infrared absorption bands of sodium vapor. J. Chem. Phys., 73,1490. (1980).
E.Zouboulis, N.D.Bhaskar, A. Vasilakis, W.Happer. New infrared absorption bands of cesium vapor J. Chem. Phys., 72, 2356. (1980).
J.Huennekens, S. Schaefer, M. Ligare, W.Happer. Observation of the lowest triplet transitions v 3? g+ in Na2 and K2. J. Chem. Phys., 80, 4794 (1984).
M.Palle, S. Milosevic, D. Veza, G.Pichler. The absorption and emission observations of the sodium near infrared spectrum. Opt. Com., 57, 394 (1986).
J.Schlejen, С.J.Jalink, J. Korving, J.P. Woerdman and W. Muller. The absorption spectra ofNaNa from 350 to 1075 nm. J. Phys. B, 20, 2691 (1987).
D.O.Wharmby. Scientific aspects of the high pressure sodium lamp. IEE Proc. 127, 165 (1980).
J.J. de Groot and. J.A. van Vliet. High pressure sodium discharge lamps. IEE Proc., 128, 415 (1981).
J.J. de Groot and. J.A. van Vliet. The high pressure sodium lamp. Basingstoke: Macmil-lan Education (1986).
Б.А. Глушко, M.E. Мовсесян, Т. О. Овакимян. Исследование процессов вынужденного комбинационного рассеяния и вынужденного резонансного излучения в парах калия при наличии буферного газа. Опт. и Спектр. 52, 762 (1982).
Z Konefal. Observation of collision induced processes in rubidium-ethane vapor. Opt. Commun. 164,95 (1999).
C.H. Атутов, А. И. Плеханов, A.M. Шелагин. Сверхсветимость на резонансном переходе атомов натрия при оптическом возбуждении. Опт. и Спектр. 56, 215, (1984)
А.А. Apolonsky, S.A. Babin, S.I. Kablukov, R.V. Markov, A.M. Shalagin. basing on the D2 line of sodium in a helium atmosphere due to optical pumping on the D1 line (up-conversion). Phys. Rev. A 61, 33 408, (2000).
P.B. Марков, А. И. Плеханов, A.M. Шелагин. Инверсия населенностей на переходах в основное состояние атомов вследствие нерезонансного поглощения лазерного излучения. ЖЭТФ 120,1185 (2001).
N.R.Vidal, J.Cooper. Heat Pipe Oven: a new, well — defined metal vapor device for spectroscopic measurements. J. Appl. Phys., 40, 3370 (1969)
Ивановский M.H., Сорокин В. П., Ягодкин И. В., Физические основы тепловых труб. Атомиздат, Москва (1978).
В.Демтредер. Лазерная спектроскопия. Наука, Москва (1985).
Л.А.Вайнштейн, И. И. Собельман, Е. А. Юков, Возбуждение атомов иуширение спектральных линий, Наука, Москва (1979).
A.Phelps, Tunable gas laser utilizing ground state dissociation, JILA Rpt. 110, Un. Of Colorado, Boulder, Colorado (1972).
G.York and A. Gallagher, Power gas laser on alkali dimers A-Xband radiation, JILA Rpt. 114, Un. Of Colorado, Boulder, Colorado (1974).
Ю.К. Земцов, А. Г. Леонов, А. А. Руденко, А. Ю Сечин., А. Н. Старостин, Д. И. Чехов. Механизмы формирования и структура спектров свечения плотной резонансной среды. ЖЭТФ 113(1), с. 135−154 (1998)/
С.Э.Фриш. Оптические спектры атомов. ГИФМЛ, Москва (1963).
C.Th.J.Alkemade, Tj. Hollander, W. Snelleman, P.J.Tj.Zeegers. Metal Vapours in Flames. Oxford, Pergamon Press. (1982).
Z.Shippony, W.G. Read. A highly accurate Voigt function algorithm. JQSRT, 50, 635. (1993).
E.E. Whiting. An empirical approximation of the Voigt profile. JQSRT, 8,1379. (1968).
А.Н.Зайдель, Г. В. Островская, Ю. И. Островская. Техника и практика спектроскопии. Наука, Москва. (1972).
Г. В.Жувикин, Л. Н. Шабанова. Исследование аномальной дисперсии с помощью интерферометра Рождественского с нулевой модой в режиме разностной фазы. В сб. Прикладная спектроскопия, 42. Наука, Москва (1979).
И.А.Васильева, Л. В. Депутатова, А. П. Нефедов. Экспериментальное исследование коэффициента поглощения в крыльях резонансных дублетов калия и натрия. Опт. и спектр. 39,15. (1975)
Tj.Hollander, B.J.Jansen, C.Th.J.Alkemade. Wing profile measurements of the resonance emission lines of Na (5890/96A JQSRT, 17, 657. (1977)
R.E.Hedges, D.L.Drummond, A.Gallagher. Extreme-Wing Line Broadening and Cs-Inert-Gas Potentials. Phys. Rev A 6, 1519. (1972)
B.Sayer, M. Ferray, J.P.Visticot, J.Lozingot. Experimental investigation of the Cs (5D5/2,m=i/2) rare-gas interaction: potential curves and oscillator strength of the dipole-induced transitions. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 13, 177. (1980).
M. J. Jongerius, Tj. Hollander, C.Th.J.Alkemade. Wing profile measurements of the Na -doublet lines in C2H2/O2/N2, H2/02/N2 and H2/02/Ar flames at 1 atm. JQSRT, 20, 599. (1978).
M.J.O'Calaghan, A.Gallagher. Sodium Doppler-free collisional line shapes. Phys. Rev A 39,6190 (1989).
S.Chen, M.Takeo. Broadening and Shift of Spectral Lines Due to the Presence of Foreign Gases. Rev. Mod. Phys. 29, 20 (1957).
W.R.Hindmarsh, J.M.Farr. Collisional broadening of spectral lines by neutral atoms. Progress in Quantum Electronics 2,139 (1972).
N.Allard, J.Kielkopf. The effect of neutral nonresonant collisions on atomic spectral lines. Rev. Mod. Phys. 54,1103 (1982)
D.L.Drummond, A.Gallagher. Potentials and continuum spectra of Rb noble gas molecules. J. Chem.Phys., 60, 3426. (1974).
G.York, R. Scheps, A.Gallagher. Continuum radiation and potentials of Na- noble gas molecules. J. Chem.Phys., 63, 1052. (1975)
R.Scheps, Ch. Ottinger, G. York, A.Gallagher. Continuum spectra and potentials of Li -noble gas molecules. J. Chem.Phys., 63, 2581. (1975)
W.P.West, A.Gallagher. Pressure dependence of Na resonance line broadening by Kr and Xe. Phys.Rev. A, 17, 1431. (1978).
П.Я.Кантор, А. В. Мохов, Н. П. Пенкин, Л. Н. Шабанова. Резонансное уширение линий 794.7 и 780.0 нм Rb I. Опт. и спектр. 58,1212. (1985)
П.Я.Кантор, Л. Н. Шабанова. Профиль линий 794.7 и 780.0 нм Rb I в присутствии инертных газов и параметры межатомных потенциалов. Опт. и спектр., 58, 1008. (1985)
П.Я.Кантор, Н. П. Пенкин, Л. Н. Шабанова. Профиль линий 769.9 и 766.5 КI при резонансном уширении. Опт. и спектр., 59, 193. (1985)
В.А.Озолова, Л. Н. Шабанова. О профиле близких коротковолновых крыльев линий линий 794.7 и 780.0 нм Rb I и линий 769.9 и 766.5 КI в присутствии инертных газов Аг, Кг и Хе. Опт. и спектр., 76, 382. (1994)
М. JJongerius. Collisional broadening of the Na D lines by xenon in high pressure sodium arcs. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 20, 3345. (1987).
K.J.Nieuwesteeg, J.A.Leegwater, Tj. Hollander, Th.J.Alkemade. A study of collisional broadening of Na D lines by neon and xenon perturbers. I. The line core. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 20, 487. (1987).
K.J.Nieuwesteeg, Tj. Hollander, C.Th.J.Alkemade. A study of collisional broadening of Na D lines by neon and xenon perturbers. II. The line wings. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 20, 515.(1987)
M. J.Jongerius. in Spectral Line Shapes, ed. by B. Wende, Berlin, 963, (1980)
M. J. Jongerius, A.R.D.Van Bergen, Tj. Hollander, C.Th.J.Alkemade. An experimental study of collisional broadening of the Na D lines by Ar, N2, and H2 pertubers in flames and vapor cells. — 1. The line core. JQSRT 25,1 (1981)
M. J. Jongerius, Tj. Hollander, C.Th.J.Alkemade. An experimental study of collisional broadening of the Na D lines by Ar and N2 pertubers in flames and vapor cells. — 2. The line wings. JQSRT 25, 285 (1981)
И.А.Васильева, Л. В. Депутатова, А. П. Нефедов. Экспериментальное исследование коэффициентов поглощения резонансных дублетов цезия в плазме продуктов сгорания. ТВТ 20, 1032 (1982).
И.А.Васильева, Л. В. Депутатова, А. П. Нефедов. Экспериментальное исследование коэффициентов поглощения резонансных дублетов лития, калия и рубидия в плазме продуктов сгорания. ТВТ 21,1011 (1983).
А.В.Мохов, А. П. Нефедов, А. Д. Усачев. Измерение редуцированного коэффициента поглощения в далеких крыльях Na D линий в Н2/О2/Н2О пламени. ТВТ 32, 200 (1994).
А.П.Нефедов, В. А. Синельщиков, А. Д. Усачев. Измерение редуцированного коэффициента поглощения в далеких крыльях Na D линий, уширенных молекулами углекислого газа в С2Н2/О2/СО2 пламени. Опт. и спектр. 83, 754 (1997).
M. Shurgalin, W.H. Parkinson, К. Yoshino С. Schoene and W.P. Lapatovich. Precision measurements of sodium sodium and sodium -noble gas molecular absorption. Meas. Sci. Techol. 11, 730 (2000).
C.G.Carrington, D.N.Stacey, J.Cooper. Multipole relaxation and transfer rates in the impact approximation: application to the resonance interaction. J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 6, 417(1973).
А.А.Радциг, Б. М. Смирнов. Параметры атомов и атомных ионов. Энергоатомиздат, Москва (1986).
J.Huennekens, A.Galagher. Self-broadening of the sodium resonance lines and excitation transfer between the ЗР3/2 and ЗРШ levels Phys. Rev. A 27,1851 (1983).
R.H.Chatham, A. Gallagher, E.L.Levis. Broadening of the sodium D lines by rare gases. J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 13, L7 (1980).
D.D.Konovalov, M.E.Rozenkrantz, M.L.Olson. The molecular electronic structure of the lowest 3Eg+, 'nu,^g, 3nuand 3Пё states of Na2. J. Chem. Phys. 72, 2612 (1980).
D.D.Konovalov, P. S.Julienne. Li2 and Na2 3SU+ 32g+ excimer emission. J. Chem. Phys. 72, 5815.(1980).
D.D.Konovalov, M.E.Rozenkrantz, D.S.Hochhauser. Electronic transition dipole moment functions and difference potentials for transitions among low-lying states of Li2, Na2 and K2. J. Mol. Spectrosc. 99, 321. (1983).
G. Jeung. Theoretical study on low-lying electronic states of Na2. J. Phys. B: At. Mol. Phys. 16,4289 (1983).
G.H.Jeung, A.J. Ross. Electronic structure of the lowest 1,3Eg+, 132u+, 1,3П8, иПи 1,3 Ag and 1,3Au states of K2 from valence CI calculations. J. Phys. B: At. Mol. Phys. 21, 1473 (1988).
E. Tieman. The potential barrier of the B1!^ state of Na2. Z. Phys. D 5, 77 (1987).
M. Marinescu, J. F. Babb, and A. Dalgarno. Long-range potentials, including retardation, for the interaction of two alkali-metal atoms. Phys. Rev. A 50, 3096 (1994).
T.S. Ho, H. Rabitz, and G. Scoles. Reproducing kernel technique for extracting accurate potentials from spectral data: Potential curves of the two lowest states X’Eg+ and a3Su+ of the sodium dimer. J. Chem. Phys. 112, 6218 (2000).
L.K.Lam, A. Galagher, M.M.Hessel. The intensity distribution in the Na2 and Li2 A X bands. J. Chem. Phys. 66,3550 (1977).
К. K. Verma, J. T. Bahns, A. R. Rajaei-Rizi, W.C. Stwalley, and W. T. Zemke. First observation of bound-continuum transitions in the laser-induced A1ZU+ X! Е&bdquo-+ fluorescence of Na2. J. Chem. Phys. 78, 3599 (1983).
K.K.Verma, T.H.Vu, W.C. Stwalley. J. Mol. Spectrosc., 91, 325 (1982).
P.Kusche, M.M.Hesel. An analysis of the В’Пи X’Sg+ band system of Na2. J. Chem. Phys. 68,2591 (1977).
А.М.Бонч-Бруевич, Т. А. Вартанян, В. В. Хромов. Спектрально кинетические проявления неадиабатической связи молекулярных состояний в условиях быстрой колебательной релаксации. ЖЭТФ, 82,101 (1982).
J.P.Woerdman, J.J.De Groot. The Na2 singlet and triplet absorption spectrum observed in a high pressure sodium discharge. Chem. Phys. Let. 80, 220. (1981)
M.E.Koch, W.C. Stwalley, C.B.Collins. Observation of bound-free-bound triplet absorption bands in Li2. Phys. Rev. Lett. 42,1052 (1979).
G.V.Pitatelev, V.J.Lukashenko. Opt. Commun., 55, 110 (1985).
G.Picler, S. Milosevic, D. Veza, R.Bene. Diffuse bands in the visible absorption spectra of dense alkali vapors. J. Phys. B: At. Mol. Phys. 16,4619 (1983).
D.Veza, J. Rukavina, M. Movre, V. Vujnovic, G. Pichler. A triplet satellite band in the very far blue wing of the self-broadened sodium D lines. Opt. Commun. 34, 77 (1980).
S.Shahdin, B. Wellegehausen, Z.G.Ma. Ultraviolet exited laser emission in № 2. Appl. Phys. B 29,195 (1982).
M.Ligare, J.B.Edmonds. Recalculation of the infrared continuum spectra of the lowest energy triplet transitions in K2. J. Chem. Phys., 95, 3857. (1991).
J. Schlejen, J. Post, J. Korwing and J.P. Woerdman. Cell for absorption and fluorescence spectroscopy of high pressure and high — temperature sodium vapor. Rev. Scientific Instrum., 58, 768 (1987).
H.-K. Chung, K. Kirby and J.F. Babb. Theoretical study of the absorption spectra of the lithium dimer. Phys. Rev. A 60, 2002 (1999).
H.-K. Chung, K. Kirby and J.F. Babb. Theoretical study of the absorption spectra of the sodium dimer. Phys. Rev. A 63, 32 516 (2001).
F. Cocchini, T.H. Upton and W. Andreoni. Exited states and Jahn Teller interactions in the sodium trimer. J. Chem. Phys. 88, 6068 (1988).
C.R. Wang, S. Pollack, D. Cameron and M.M. Kappes. Optical absorption spectroscopy of sodium clusters as measured by collinear molecular beam photodepletion. J. Chem. Phys. 93, 3787 (1990).
V. Bonacic-Koutecky, P. Fantucci and J. Koutecky. Theoretical interpretation of the photoelectron detachment spectra of № 2−5″ and of the absorption spectra of Na3- Na4, and Nag clusters. J. Chem. Phys. 93, 3802 (1990).
V. Bonavic-Koutecky, P. Fantucci and J. Koutecky. Quantum chemistry of small clusters of elements of groups la, lb, and Ha: fundamental concepts, predictions, and interpretation of experiments. Chem. Rev. 91, 1035 (1991).
Физические величины. Справочник. Энергоатомиздат, Москва (1986).
А.В. Папоян, Г. С. Саркисян, С. В. Шмавонян. Селективное отражение света от плотных паров натрия. Опт. и спектр. 85, 711 (1998).
Таблицы спектральных линий. Наука, Москва (1977).
В.И.Малышев. Введение в экспериментальную спектроскопию. Наука, Москва (1979).
Л.З.Криксунов. Справочник по основам инфракрасной техники. Сов. радио, Москва (1978).
Леонов А.Г., Руденко А. А., Старостин А. Н., Чехов Д. И. Экспериментальное исследование структуры спектров свечения плотных паров натрия. Тезисы докладов XL научной конференции МФТИ, 3, 28 (1997)/
Леонов А.Г., Руденко А. А., Старостин A.H., Чехов Д. И. Проявление металлических кластеров в тепловых спектрах плотных паров натрия. Тезисы докладов XL научной конференции МФТИ, 4,148 (1999).
Леонов А.Г., Руденко А. А., Старостин А. Н., Чехов Д. И. О роли металлических кластеров в спектрах поглощения и излучения плотных паров натрия. Письма в ЖТФ 26, 52 (2000).
A.N. Starostin, A.G. Leonov, A.A. Rudenko, D.I. Chekhov and I.I. Yakunin, On emission of radiation at the extremely far wing of resonance line. In «Spectral Line Shapes», ed. by J. Seidel, 11, 16. Mellvile, New York (2001).
Леонов А.Г., Руденко А. А., Старостин A.H., Таран М. Д., Чехов Д. И. Влияние молекулярной и микрокапельной компоненты паров на инфракрасное поглощение в плотных парах натрия. Электронный журнал «Исследовано в России», 1,1 (2002).
А.Н.Ключарев, М. Л. Янсон. Элементарные процессы в плазме щелочных металлов. Энергоатомиздат, Москва (1988).
J.Schlejen, J. Mooibroek, J. Korving, J.P. Woerdman and J.J. de Groot. Identifications of satellites in the ultraviolet spectrum of sodium vapor. Chem. Phys. Let., 128, 489 (1986).
B.Kendric. Geometric phase effects in the vibrational spectra of Na3(X). Phys. Rev. Let., 79,2431 (1997).
J.L.Martins, R. Car, J.Buttet. Electronic properties of alkali trimers. J. Chem. Phys. 78, 5646 (1983).
T.C.Thompson, G. Izmiran, S.J.Lemon D.J. Truhlar and G.A. Mead. Consistent analytic represantation of the two lowest potential energy surfaces for Li3, Na3, and K3. J. Chem. Phys., 82, 5597(1985).
W.A.de Heer. The physics of simple metal clusters: experimental aspects and simple models. Rev. Mod. Phys. 65, 611 (1993).
Б.М. Смирнов. Процессы в плазме и газах с участием кластеров. УФН, 167, 1169 (1997).
Ю.И.Петров. Физика малых частиц. Наука, Москва (1982).
Б.М.Смирнов. Кластерная плазма. УФН, 170, 495 (2000).
U.Kreibig, M.Vollmer. Optical Properties of Metal Clusters. Berlin, Springer (1995).
J.M.Pacheco, W.-D.Schone. Shape phase transitions in the absorption spectra of atomicclusters. Phys. Rev. Let., 79, 4986 (1997).
R.P.Devaty, A.J.Sievers. Far infrared absorption by small silver particles in gelatin. Phys. Rev. B. 41, 7421 (1990).
М.Борн, Э.Вольф. Основы оптики. Наука, Москва (1970).
T.Inagaki, L.C.Emerson, E.T.Arakawa, M.W.Williams. Optical properties of solid Na and Li between 0.6 and 3.8 eV. Phys. Rev. В 13, 2305 (1976).
Я.И.Френкель. Кинетическая теория жидкостей. Изд-во АН СССР, Москва (1946).
Я.Б.Зельдович. ЖЭТФ, 12, 525 (1942).
М.Н. Ивановский, В. П. Сорокин, В. И. Субботин, Испарение и конденсация металлов, Атомиздат, Москва (1976).
В.Н.Пискунов. Теоретические модели кинетики формирования аэрозолей. Изд-во ВНИИЭФ, Саров (2000).
Л.Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Гидродинамика, 4-ое изд., Наука, Москва (1988).
D.A. Evensky, К.М. Sando. Molecular dynamics simulation of effects of relaxation of polarization on atomic line shapes. Phys. Rev. A 31, 772 (1985).
Г. Грим. Уширение спектральных линий в плазме. Мир, Москва (1978).
Е.Х. Ахмедов, А. Л. Годунов, Ю. К. Земцов, В. А. Махров, А. Н. Старостин, М. Д. Таран. Контур линии La водородоподобных ионов в плотной плазме с учетом тонкой структуры и лэмбовского сдвига. ЖЭТФ 89, 470 (1985).

Заполнить форму текущей работой