Диссертация (1097947), страница 63

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 63)

Спектральные исследования плазмы выполнены в двух областях камеры (рис.190). Положение первой области плазмы (область-I) определяется пересечением оси симметриикамеры с плоскостью, расположенной на расстоянии 90 мм дипольных источников. Положениевторой области плазмы (область-II) соответствует пересечению оси симметрии камеры сплоскостью, в которой расположены дипольные источники.

В обеих областях, функциираспределенияэлектроновпоэнергии(ФРЭЭ),измеренныезондовымметодом(с331использованием коммерческого оборудования Scientific system) являются бимаксвелловскими[1537–1539, 1541] (таблица 11).Таблица 16. Результаты определения спектрального состава излучения водороднойНТП, возбуждаемой в условиях ЭЦР.λ, нм601.9966602.0807602.1024602.1963602.2921602.3900602.3966602.5425602.7390602.9647603.1738603.3579604.2716604.4389604.5028604.6030604.9329605.4038605.4925605.7768606.4303606.4962606.8311606.9353606.9416607.1387607.1649607.3249607.6058608.0572608.2466608.6238608.7220609.1239609.1499609.1499609.1499609.1674v’-v’’0-01-66-11-11-1ВетвьQ(1)Q(3)R(2)P(1)Q(1)Электронный переход3c-2ad3Пu-a3g+3E-2BI1П+g-B1+u2K-2BGK1+g-B1+u3d-2cg3+g-c3Пu3d-2cg3+g-c3Пu6-10-01-71-17-63-31-10-00-42-20-00-96-10-95-0R(0)Q(2)R(0)R(2)Q(3)R(2)P(6)Q(3)R(3)P(3)Q(4)R(0)P(1)R(2)R(0)Z-2B3c-2a3A-2B3d-2c3c-2a3e-2c3a-2c3c-2aZ-2B3e-2c3c-2aT-2BZ-2B4D-2BZ-2BGK1+g-B1+ud3Пu-a3g+HH1+g-B1+ug3+g- c3Пud3Пu-a3g+i3Пg-c3Пuh3+g-c3Пud3Пu-a3g+GK1+g-B1+ui3Пg-c3Пud3Пu-a3g+1-10-03-11-16-15-01-11-10-03-31-15-01-13-32-23-13-31-14-11-6Q(2)Q(5)R(1)R(4)P(2)R(3)P(2)R(3)P(2)R(3)R(2)P(1)R(4)R(2)P(3)R(5)R(1)R(1)P(1)R(0)3d-2c3c-2a3E-2C3c-2aZ-2BZ-2B3d-2c3c-2a3c-2a3e-2c3c-2aZ-2B3d-2c3e-2c3e-2c3E-2C3e-2c3c-2a3b-2aZ-2Bg3+g- c3Пud3Пu-a3g+I1П+g-C1+ud3Пu-a3g+GK1+g-B1+uGK1+g-B1+ug3+g- c3Пud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+i3Пg-c3Пud3Пu-a3g+GK1+g-B1+ug3+g- c3Пui3Пg-c3Пui3Пg-c3Пu1 +I П g-C1+ui3Пg-c3Пud3Пu-a3g+e3+u-a3g+GK1+g-B1+u6-13-00-00-03-1P(3)P(3)P(4)Q(5)R(1)Z-2B4e-3b3d-2c3d-2cZ-2CGK1+g-B1+ur3Пg- e3+ug3+g- c3Пug3+g- c3ПuGK1+g- C1+uGK1+g-B1+uP1+g-B1+uGK1+g-B1+u3320-00-40-01-10-06-10-03-11-71-12-80-51-11-71-10-08-71-60-00-32-21-12-22-20-51-12-24-13-30-42-21-10-40-01-12-80-10-02-21-13-01-12-2Q(7)R(2)P(3)R(0)Q(8)P(4)R(9)R(2)P(2)P(3)R(2)P(6)Q(1)P(5)Q(2)P(4)Q(1)R(2)Q(9)P(5)Q(1)Q(3)R(6)R(5)Q(4)Q(4)R(4)P(3)P(3)R(1)R(3)P(1)P(6)Q(10)Q(5)P(2)P(4)P(5)R(2)P(2)P(5)Q(6)P(2)3c-2aZ-2B3c-2a3c-2a3c-2aZ-2B3d-2cZ-2CW-2B3d-2cZ2B3F-2B3c-2aW-2B3c-2a3c-2a3c-2aZ-2B3c-2a4f-2c3d-2c3c-2a3c-2a3c-2a3F-2B3c-2a3c-2a3b-2a3e-2cV-2B3c-2aZ-2BZ-2B3c-2a3c-2aZ-2B4F-2C3c-2a3c-2a3c-2a4e-3b3c-2a3d-2cd3Пu-a3g+GK1+g-B1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+GK1+g-B1+ug3+g- c3ПuGK1+g-C1+uN1+g-B1+ug3+g-c3ПuGK1+g-B1+uJ1Δg-B1+ud3Пu-a3g+N1+g-B1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+GK1+g-B1+ud3Пu-a3g+s3Δg-c3Пug3+g- c3Пud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+J1Δg-B1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+e3+u- a3+gi3Пg-c3Пu0-13-31-11-44-0P(3)P(3)P(4)Q(1)P(3)4F-2C3e-2c3d-2c4e-2c3B-2A618.4701618.8241619.5526619.8629619.8809619.8875619.90862-20-01-13-102-21-20-1R(1)Q(11)Q(7)R(1)Q(3)R(3)Q(1)3c-2a3c-2a3c-2a3E-2B3d-2c4E-2C4E-2C619.92671-7R(2)3F-2BS1Δg-C1+ui3Пg-c3Пug3+g- c3Пur3Пg-c3Пu1 +B'  u-EF1+gd3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+I1Пg- B1+ug3+g- c3ПuR1Пg- C1+uR1Пg- C1+uJ1Δg-B1+ue3+u-a3g+609.2060609.7643609.7643609.9923611.0721611.4476611.4476611.8146611.8412611.8521611.9944612.3241612.3481612.8942612.9344613.2054613.2346613.5775613.5982613.5982613.7093614.2653614.3487614.7887614.8602615.3149615.3206615.3327615.7332615.7332615.7332616.0974616.1270616.3070616.3309616.9439617.1346617.1415617.7171617.7618617.7644617.7774617.7923617.7973617.8224617.8423d3Пu-a3g+GK1+g-B1+uGK1+g-B1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+GK1+g-B1+uS1Δg-C1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+r3Пg-e3+ud3Пu-a3g+g3+g- c3Пu333619.9436619.9436619.9436620.1112620.1354620.2901620.2901621.6226621.7510622.6466622.6763623.1916623.4729623.4729623.7459623.7646623.9183623.9852624.0117624.2653624.3222624.7606624.8278624.8422624.8629624.8680625.0887626.0185626.4228626.42284-10-00-31-12-92-21-01-10-02-23-102-25-01-12-20-01-12-12-21-59-89-84-10-33-10-02-23-31-12-2P(4)P(6)Q(2)P(3)P(4)R(0)Q(2)Q(8)Q(12)Q(1)Q(3)Q(2)P(6)P(4)Q(4)P(7)Q(9)Q(3)Q(3)R(3)Q(1)Q(1)Q(4)R(3)Q(10)Q(5)3b-2a3c-2a4f-2c3c-2aW-2B3c-2a3A-2C3c-2a3c-2a3c-2a3E-2B3c-2aZ-2B3c-2a3c-2a3c-2aX-2C3c-2a3c-2a3c-2a3c-2a3b-2a4e-2c3E-2C3c-2a3c-2a3c-2a3c-2a3c-2ad3Пu-a3g+s3Δg-c3Пud3Пu-a3g+N1+g-B1+ud3Пu-a3g+HH1+g- C1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+I1П+g- B1+ud3Пu-a3g+GK1+g-B1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+e3+u-a3g+r3Пg-c3Пu1I Пg - C1+ud3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+d3Пu-a3g+334Рис.193.

Спектры излучения водородной НТП: (а) диапазон длин волн 601 – 608 нм, 1 ВЧ разряд [104], 2 - тлеющий разряд постоянного тока [308, 330], 3 - ВЧ разряд [1540], 4 настоящая работа, область II (условия приведены на рис. 191 и 193); (б) и (в) - спектрыиспускания плазмы в области II в диапазоне длин волн 610 – 617 нм и 620 – 628 нм. Линии Q ветви маркируются в соответствии с вращательными квантовыми числами.Рис.194. Спектры излучения водородной НТП в диапазоне длин волн 601 – 608 нм, 1 и 2- ВЧ разряд [1603] и [1624], соответственно, 3 - настоящая работа, область II (параметрыплазмы приведены на рис.191 и 193, в системе охлаждения используются пары жидкого азота).Линии Q - ветви маркируются в соответствии с вращательными квантовыми числами.335Рис.195.

Спектры излучения разряда в области I в диапазоне длин волн 601 – 608 нм (а),610 – 617 нм (б) и 620 – 628 нм (в) при p=2.5 10-3 Тор и подводимой результирующей СВЧмощности 190 Вт. Температуры Tec и Teh электронов равняются 0.7 эВ и 2.7 эВ, соответственно.Концентрации N ec и N eh электронов составляют 1.3 109 см-3 и 4.6 109 см-3, соответственно.336Рис.196.

Функция распределения по вращательным уровням молекулы водорода вэлектронно-колебательных состояниях d 3 u , vd молекулы водорода: (а) и (б) - в области II(параметры плазмы приведены на рис. 191 и 193),  - колебательный уровень vd =0,  - vd =1 и - уровень vd =2; (в) - в области I (параметры плазмы приведены на рис. 193),  колебательный уровень vd =0,  - vd =1 и  - уровень vd =2. Величина Z J  = N J  / g J  . Здесь, N J - концентрация молекул водорода в состоянии d 3 u , vd , J  .

J  - вращательное квантовоечисло. g J  - кратность вырождения состояния.Рис.197. Функция распределения по колебательным уровням молекулы водорода всостоянии d 3 u : (а) - в плазме области II; (б) - в области I. Точки - эксперимент. Сплошнаялиния - расчет с использованием столкновительно - излучательной модели [307]. Параметрыплазмы приведены на рис. 191 и 193.Излучение плазмы из исследуемых областей отбирается через кварцевые окна,установленные в боковой стенке разрядной камеры. Для записи спектров испускания плазмы вдиапазоне длин волн λ =608–628 нм применяется автоматизированный спектрометр, состоящийизмонохроматора(HoribaJobin-YvonHR1000),оборудованногофотоэлектроннымиумножителями для регистрации эмиссионных спектров в ближнем ультрафиолетовом, видимоми ближнем инфракрасном диапазоне от 350 нм до 900 нм.

Аппаратная функция спектрометрасоставляет 0.01 нм. Кварцевый конденсор проектирует изображение плазмы в плоскостирасположениявходнойапертурыподвижногооптическоговолокна.Регистрируетсяинтегральное излучение плазмы вдоль оси наблюдения. Обработка экспериментальныхспектров включает идентификацию спектрального состава излучения, вычитание фона,337сглаживание и коррекцию интенсивности спектров с учетом интенсивности спектра излученияградуированной вольфрамовой лампы.Результаты определения спектрального состава излучения, поступательной температуры,ФРВУ и ФРКУ молекулы водорода в основном X 1 g и электронно - возбужденном d 3 uсостояниях молекулы водорода в плазме, созданной дипольным источником в водороде принизких давлениях, приведены в таблицах 11 – 16 и на рис.

193 – 197. В водородной НТП, ввидимой области длин волн, наиболее интенсивный молекулярный спектр излучениянаблюдается в интервале  =601–627 нм. Спектральный состав разряда совпадает с тем, чтонаблюдается в ВЧ разряде [104, 1540, 1603, 1624]. Он насыщен ЭКВ линиями синглетных итриплетных переходов молекулы водорода по сравнению со спектрами испускания ПС ТРПТ[308, 330]. Это обусловлено различием значением концентраций электронов и ФРЭЭ в газовыхразрядах. ФРЭЭ, в отличие от ТРПТ [308, 330], в диапазоне энергии электронов, в которомрасположены пороги возбуждения синглетных ( N 1 , v , 11.4–14.8 эВ) и триплетных( N 3 , v , 6–11 эВ) состояний молекулы водорода электронным ударом, обогащена«горячими» электронами.

Характеристики

Список файлов диссертации