Экспериментальное исследование эффектов кулоновских столкновений в трехуровневой спектроскопии плазмы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Каблуков, Сергей Иванович

• Каблуков, Сергей Иванович
• кандидат физико-математических наук
• 1997

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Каблуков, Сергей Иванович

Содержание

Введение

Глава I. Основные положения теории кулоновского ушире-

ния и экспериментальная техника

§1 Предварительные оценки и план эксперимента

§2 Экспериментальная техника

Глава II. Параметры метастабильных и верхних лазерных

уровней [25, 27, 28, 30]

§3 Генерация в сине-фиолетовой области спектра

§4 Генерация на интеркомбинационных переходах

§5 Измерение населенностей долгоживущих уровней

§6 Кривая насыщения и константы тушения метастабильных

уровней

Выводы

Глава III. Кулоновское рассеяние и генерация комбинационного ионного лазера [27, 29, 30]

§7 Гигантское уширение провала Беннета на метастабильном

уровне

§8 Расчет параметров комбинационного лазера в Л-схеме с ме-

тастабильными нижними уровнями

§9 Влияние столкновений на генерацию комбинационного лазера

Выводы

Глава IV. Нелинейные интерференционные резонансы в ион-

ных спектрах [26, 30]

§10 Численный расчет усиления на смежном переходе в Л-схеме

в сильных полях накачки

§11 Расчет профиля нелинейного интерференционного резонанса 92 §12 Наблюдение нелинейного интерференционного резонанса при

магнитном сканировании

Выводы

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование эффектов кулоновских столкновений в трехуровневой спектроскопии плазмы»

Введение

Благодаря своей высокой чувствительности методы нелинейной спектроскопии широко применяются в исследованиях атомных и молекулярных переходов в условиях большого допплеровского уширения [1, 2, 3, 4]. Исследование нелинейных спектров ионов в плазме усложняется дальнодей-ствующей природой кулоновского взаимодействия. Поскольку для характерных параметров ионного лазера радиус Дебая превышает межатомные расстояния, приближение парных столкновений, обычно работающее для нейтральных атомов, нарушается и ион постоянно испытывает влияние плазмы. Флуктуации плазменного микрополя приводят к смещениям энергетических уровней оптического электрона, проявляющиеся в так называемом штарковском уширении. Учет штарковского уширения возможен в рамках модели релаксационных констант в виде добавки к однородной ширине. Изменения скорости иона в результате взаимодействия с ионами в основном состоянии приводят к уширению нелинейных резонансов, не описываемому моделью релаксационных констант [5].

Находясь в рамках теории возмущений по сильному полю, нелинейные эффекты можно связать с переносом населенности (эффект насыщения), полевым расщеплением уровней и нелинейным интерференционным эффектом (НИЭФ), включающими двухфотонные переходы [2, 3]. Наиболее известным примером, отражающим первый эффект, является провал Лэмба в частотной зависимости мощности генерации лазера, характеризуемый в модели релаксационных констант [2] однородной шириной линии. Двухфотонные переходы дают возможность получения узких резо-

нансов на фоне допплеровского контура с шириной меньше однородной, в случае когда промежуточный уровень имеет большую скорость распада по сравнению со стартовым и конечным (рис 1).

Рисунок 1: Варианты трехуровневых схем: а,б) - комбинационное рассеяние Л и У типов, в) двухфотонное поглощение. Сильное и слабое поле обозначены сплошной и пунктирной линиями соответственно. В данной работе рассматриваются комбинационные схемы.

Остановимся подробнее на исследовании провала Лэмба и НИЭФ в ионных спектрах. Долгое время уширение провала Лэмба связывалось со штарковским механизмом [6, 7, 8]. Однако детальный анализ этого вопроса, включающий независимую диагностику параметров плазмы и уровней, позволил сделать вывод о преимущественно кулоновской природе уширения. В работе [5] теоретически рассмотрена, а в [9] впервые экспериментально зарегистрирована зависимость уширения провала Лэмба и соответственно эффективной частоты ион-ионных столкновений от электронной концентрации, а позднее в [10] и от заряда иона (см. также обзор [11]). Для Aril уширение в 1.5-г 2.5 раза превышает однородную ширину линии, а для АгШ в 3-г 5 раз. Показано, что зависимость столк-новительной добавки к ширине резонанса от электронной концентрации в отличие от случая штарковского уширения имеет нелинейный характер, отвечающий модели кулоновских столкновений. Другой важной характеристикой упругих столкновений с изменением скорости является раз-

личие столкновительной добавки к ширинам провалов Беннета и Лэмба. Известно (см., например, в [2]), что в случае провала Беннета она в 2 раза больше. Штарковский механизм вносит вклад в однородную ширину и относительное уширения провалов одинаковы. Измерения спектра спонтанного испускания в А-схеме с генерацией на смежном переходе продемонстрировали указанное различие ширин, и, таким образом, подтвердили гипотезу об определяющей роли кулоновского уширения [11].

Исследование уширения двухфотонного резонанса проведено менее подробно. В работе [12] осуществлялась генерация с независимой перестройкой частоты на двух лазерных линиях с общим быстрораспадаю-щимся нижним уровнем (см. рис 1 б). Было проведено измерение зависимости ширины двухфотонного резонанса от параметров разряда и получено приблизительно двукратное расхождение с рассчитанной в соответствии с гипотезой о штарковском уширении величиной. Авторами была высказана гипотеза о возможной роли кулоновских столкновений. В работе [13] проведен расчет по теории возмущений кулоновского уширения двухфотонного резонанса. Показано, что в пределе сильной диффузии резонанс приобретает специфическую форму квадратного корня из лорентциана и становится в 2.5 раза шире, чем в бесстолкновительном случае. Это может объяснить наблюдавшееся уширение, но сравнение амплитуды и формы резонанса требует проведения дополнительных измерений.

Вынужденное комбинационное рассеяние широко используется для преобразования частоты лазерного излучения [14, 15] (см. рис 1 а,б). В таких схемах могут проявляться эффекты, связанные как с НИЭФ, так и с переносом населенности. Причем, вклад эффектов зависит от отношения модулей волновых векторов сильного и пробного полей. Генерация в схеме комбинационного рассеяния рассмотрена в [16] на основе теории нелинейных резонансов в системах с большим допплеровским уширени-

ем. В работе [17] впервые реализован антистоксов комбинационный лазер, уменьшающий длину волны излучения в неоне с 1.52 до 1.15 мкм. Интерес к таким лазерам возобновился с открывшимися возможностями преобразования видимого света в УФ [18]. Конверсия импульсного излучения с 532 до 376 нм осуществлялась в парах таллия со значительной отстройкой от резонанса. Непрерывная комбинационная генерация в аргоновой плазме была впервые получена в [19] с долгоживущим уровнем п в качестве стартового (см. рис 1 а). Был продемонстрирован высокий коэффициент преобразования (~ 25%) красного света (648 нм) в синий (437 нм), а также предложен ряд других схем комбинационной антистоксовой генерации (для эффективного преобразования частоты излучения вверх) на ионах Aril. Влияние столкновений на параметры лазера в этой работе не рассматривалось. В [20] указывалось на важность кулонов-ского уширения при рассмотрении вопросов комбинационной генерации. Но для выбора конкретных схем и оценки их параметров необходимы знания о характеристиках уровней и переходов. Если в описании радиационных процессов между низколежащими состояниями 3d, 3р, 4d, 4р, 4.5-уровней достигнут заметный прогресс (см. обзор [21]), то в отношении сечений девозбуждения надежных данных по-прежнему мало. Измерения сечений тушения сделаны в основном для верхних лазерных 4р-уровней [22]. Данных же по метастабильным уровням (не имеющим радиационного распада) мало и они расходятся даже по порядку величины [23, 24]. Кроме того, в предложенных в [19] схемах комбинационной генерации фигурируют высоко лежащие 4р', 5р-уровни, характеристики которых также практически неизвестны.

Из вышеизложенного следует, что столкновительные эффекты, обусловленные спецификой плазмы ионных лазеров, в трехуровневых схемах пока еще мало исследованы. Понимание роли этих эффектов может быть использовано, например, при оптимизации выходных характери-

стик комбинационного ионного лазера, а исследование нелинейных резо-нансов послужить основой для разработки новых методов диагностики плазмы. Исходя из вышеизложенного, цель настоящей работы состояла в следующем:

1. Исследования уширения резонансов насыщения на метастабильных уровнях и определение параметров этих уровней;

2. Реализация комбинационного лазера в 3-уровневой схеме со стартовым метастабильным уровнем и исследование влияния столкновений на генерационные характеристики.

3. Исследование формы НИЭФ в присутствие кулоновских столкновений.

Диссертация состоит из четырех глав.

В главе I рассматриваются основные положения теории кулоновско-го уширения и описывается используемая в эксперименте техника. В § 1 описывается интеграл столкновений и фоккер-планковское приближение. Анализируется специфика уширения провала Беннета на мета-стабильном уровне и приводится выражение для насыщения работы поля в двухуровневой системе в случае большего кулоновского уширения по сравнению с полевым. Для трехуровневой системы в рамках теории возмущений приводятся выражения, характеризующие перенос населенности и двухфотонный резонанс. Обсуждается план дальнейшей работы. В § 2 описываются особенности конструкции разрядной трубки и спектрометра на основе перестраиваемого лазера на красителе. Приводятся характерные параметры системы и оценки наблюдаемых эффектов.

Глава II посвящена исследованию населенностей и скоростей распада метастабильных и верхних лазерных уровней. В § 3 исследуются схемы комбинационной генерации, предложенные в [19] для получения коротковолнового излучения. Демонстрируется возможность получения генера-

ттии на новых линиях в сине-фиолетовой области спектра. В § 4 описывается методика нахождения коэффициента Эйнштейна Атп или скорости распада верхнего уровня Гт по параметрам кривой насыщения многочастотной генерации. Измеряется насыщение на интеркомбинационных переходах. Сопоставляются населенности и скорости возбуждения квартетных р-уровней. В § 5 описываются измерения распределения населен-ностей по метастабильным уровням. Выявляются основные особенности и проводится сравнение с результатами других работ. В § б экспериментально продемонстрировано увеличение из-за кулоновских столкновений интенсивности насыщения переходов с метастабильного уровня и найдена его константа релаксации. Исследуется роль различных механизмов тушения метастабильного уровня. На основе зависимости интенсивности насыщения поглощения от электронной концентрации сделан вывод о доминирующей роли электронной дезактивации. Проведено сравнение методов и результатов измерений других работ. В результате проведенных в главе измерений составлена сводная таблица распределения насе-ленностей и скоростей возбуждения на метастабильных 3(1, 4в и верхних лазерных 4р, 4р'-уровнях.

В главе III проводится подробное исследование влияния кулоновских столкновений на эффективность переноса населенности и комбинационную генерацию. В § 7 методом пробного поля продемонстрирована специфическая экспоненциальная форма провала Беннета на метастабильном уровне. Получено согласие величины кулоновского уширения с большой величиной интенсивности насыщения поглощения с метастабильного уровня. Проверка применимости использованных аналитических зависимостей проведена на основе численного решения уравнения для матрицы плотности. Продемонстрировано хорошее согласие результатов аналитического и численного расчета. Основываясь на результатах главы II, в § 8 в рамках теории возмущений вычисляются возмож-

ные параметры комбинационного лазера с метастабильными уровнями в качестве стартового и конечного. В § 9 исследуются различные схемы комбинационной генерации с быстрораспадающимся конечным уровнем. На примере преобразования длины волны 617—»502 нм демонстрируется определяющая роль переноса населенности в процессе генерации такого лазера и экспериментально демонстрируется согласие между уровнями насыщения перехода сильным полем и насыщения комбинационной генерации в зависимости от интенсивности накачки.

В главе IV исследуется влияние диффузии на нелинейные интерференционные резонансы. В § 10 численным методом решается система уравнений на матрицу плотности в А-схеме с учетом кулоновских столкновений в полях с рабиевской частотой ~ 0.1 ку? и предсказывается возможность наблюдения столкновительно индуцированного изменения знака амплитуды дублета Аутлера-Таунса. В § 11 по теории возмущений рассчитывается нелинейный интерференционный резонанс в зависимости мощности генерации от магнитного поля Н на переходе 1 = (3/2 —> 1/2). Резонанс при Н = 0 обусловлен двухквантовыми процессами с изменением проекции углового момента ДМ/ = ±2. Учитывается влияние кулоновских столкновений и анализируется применимость аналитической аппроксимации полученных интегральных выражений. В § 12 описан эксперимент, в котором наблюдается узкий нелинейный интерференционный резонанс в системе магнитных подуровней перехода 3/2 —» 1/2. Проводится сравнение с результатами расчетов.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [25, 26, 27, 28, 29, 30]. Они докладывались на следующих международных конференциях: 12 Международная конференция по форме спектральных линий (Торонто, Канада, 1995), 8 Международная конференция "Оптика лазеров 95" (С.-Петербург, 1995), 28 Европейская конференция по атомной спектроскопии (Грац, Австрия, 1996), 13 Международная конференция

по форме спектральных линий (Флоренция, Италия, 1996), Европейская конференция по лазерам и электрооптике CLEO/Europe-EQEC'96 (Гамбург, Германия, 1996), 11 Международная Вавиловская конференция по нелинейной оптике (Новосибирск, 1997).

Автор выносит на защиту:

• идентификацию новых линий непрерывной генерации 430.9, 436.2, 438.4 нм и измерения спектроскопических характеристик на слабом интеркомбинационном переходе по кривой насыщения,

• наблюдение гигантского кулоновского уширения провала Беннета на метастабильном уровне Aril и экспоненциальной формы крыльев линии, измерение скоростей релаксации и выяснение характера тушения метастабильного уровня в плазме,

• получение антистоксовой комбинационной генерации на 5 новых переходах иона аргона в А-схеме со стартовыми метастабильными уровнями, исследование генерационных характеристик комбинационного лазера,

• измерение формы двухфотонного резонанса в ионном спектре в трехуровневой ^-конфигурации методом магнитного сканирования.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Каблуков, Сергей Иванович

Выводы

Расчет усиления пробного поля в стоксовой схеме комбинационной генерации в полях накачки |С?| ~ 0.1 кут показал, что кулоновские столкновения могут приводить не только к уширению структуры дублета Аутлера-Таунса описанному в [67], но и к смене знака амплитуды резонансна. В связи с относительно большой величиной интенсивности, необходимой для исследования формы дублета 400Вт/см2), эффект смены знака может существенно повлиять на измеряемую форму резонанса.

В слабых полях было проведено исследование формы нелинейного интерференционного резонанса. Нами впервые зарегистрирован НИЭФ в зеемановском (одночастотном) ионном лазере. Показано, что форма НИЭФ чувствительна к диффузии в пространстве скоростей, построенная диффузионная модель при 00 = 0 достаточно хорошо согласуется с экспериментом. Показано, что при достаточно больших отстройках Г20 > т НИЭФ выделяется в чистом виде, однако обработка эксперимента потребовала адекватного развития теории. Кроме того, для уменьшения маскирующих факторов в эксперименте необходимо достаточно большое превышение усиления над порогом, что требует выхода за рамки теории возмущений и учета полевого уширения. Узкий резонанс наблюдается также и с многомодовым лазером с шириной спектра порядка допплеровской ширины линии, амплитуда резонанса уменьшается незначительно.

Заключение

Приведем основные результаты работы:

1. Идентифицированы новые фиолетовые линии непрерывной генерации аргонового лазера 430.9, 436.2 и 438.4 нм. Измерены параметр насыщения 6.5 кВт/см2 и коэффициент усиления 10-2м-1 на слабом интеркомбинационном переходе 4р45з/2 —> 452Р3/2. Показано, что при малом коэффициенте Эйнштейна возможна мощная генерация благодаря высокой скорости возбуждения квартетного терма.

2. Получена антистоксова комбинационная генерация на 5 новых переходах аргона со стартовыми метастабильными уровнями. Экспериментально подтверждено увеличение мощности комбинационного лазера в 3-4 раза за счет кулоновского рассеяния ионов.

3. Обнаружено гигантское кулоновское уширение провала Беннета на метастабильном уровне АгП. Ширина нелинейного резонанса в схеме пробного поля оказалась в 100 раз больше радиационной. Подтверждена экспоненциальная форма крыльев линии и измерено время жизни уровня Зс?/2С7/2 в плазме (40 не).

4. Обнаружено насыщение поглощения на переходе с метастабильных уровней. Показано, что насыщение из-за кулоновской диффузии становится однородным, а параметр насыщения пропорционален квадратному корню из частоты столкновений. По кривой насыщения измерены скорости релаксации метастабильных уровней АгП Зг/ 2С,

3d4F, 3d2P в плазме (3 -Ь 6) • 107с-1. На примере уровня 4F7/2 показано, что релаксация определяется неупругими столкновениями с электронами и линейно зависит от электронной концентрации.

5. Впервые зарегистрирован профиль нелинейного интерференционного пичка в ионном спектре. Измерения методом магнитного сканирования уровней показали, что ширина резонанса составляет 100 МГц, что значительно меньше однородной ширины линии (500 МГц) и допплеровского уширения (5000 МГц).

Таким образом, поставленные во введении цели, в основном, достигнуты. Показано, что порог генерации в стоксовых схемах достаточно высокий: заметно выше, чем в димерных лазерах [76]. Это связано со значительно меньшим изменением населенностей, с ростом энергии в газоразрядной плазме аргонового лазера, и затрудняет использование аргоновой плазмы в А-конфигурации с метастабильными нижними уровнями. И наоборот, наличие низколежащих быстро распадающихся уровней с малой населенностью, делает перспективным поиск новых антистоксовых схем. Проведенные исследования показали высокую величину интенсивности насыщения комбинационной антистоксовой генерации, связанную с вовлечением кулоновскими столкновениями почти всех частиц метастабильного уровня в процесс эффективного взаимодействия с излучением.

В заключение хотелось бы выразить благодарность всем участникам семинаров и особенно С.Г. Раутиану и A.M. Шалагину за полезные замечания; С.А. Бабину и Д.А. Шапиро за чуткое осуществление научного руководства; всем соавторам A.A. Аполонскому, С.М. Кобцеву, М.А. Кондратенко, Е.В. Подивилову, С.В. Хореву, А.И. Черных; а также A.B. Ро-дишевскому за советы в обработке данных и М.Г. Степанову за помощь в расчетах и обсуждения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Каблуков, Сергей Иванович, 1997 год

Литература

[1] Летохов B.C., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. - М.: Наука, 1975. - 280 с.

[2] Раутиан С.Г., Смирнов Г.И., Шалагин A.M. Нелинейные резонансы в спектрах атомов и молекул. - Новосибирск: Наука, 1979. - 312 с.

[3] Попов А.К. Введение в нелинейную спектроскопию. - Новосибирск: Наука, 1983. - 274 с.

[4] Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента. - М.: Наука, 1985. - 608 с.

[5] Смирнов Г.И., Шапиро Д.А. Об уширении спектральных линий вследствие кулоновского взаимодействия // ЖЭТФ. - 1979. - Т. 76, вып. 6. - С. 2084-2093.

[6] Китаева В.Ф., Одинцов А.И., Соболев Н.И. Ионные аргоновые оптические квантовые генераторы непрерывного действия // УФН. - 1969. - Т 99, вып. 3. - С. 361-416.

[7] Davis С. С., King Т. A. Gaseous ion lasers // Advances in Quantum Electronics. - Academic Press, New York etc. - 1975. - V. 3. - P. 169-454.

[8] Dunn M.H., Ross J.N. The argon ion laser // Progress in Quantum Electronics. - 1976. - V. 4, Part 3. - P. 233-296.

[9] Бабин С.А., Донин В.И., Шапиро Д.А. Кулоновское уширение нелинейных резонансов в оптических спектрах ионов // ЖТЭФ. - 1986. - Т. 91, No 4(10). - С. 1270-1279.

[10] Бабин С.А., Донин В.И., Родишевский А.В., Шапиро Д.А. Кулоновское уширение провала Лэмба в Аг++ лазере / / Квантовая электроника. - 1988. - Т. 15, No 5. - С. 922-932.

[11] Babin S. A., Shapiro D. A. Spectral line broadening due to tlie coulomb interaction in plasma. // Physics Reports. - 1994. - V. 241, No 3-4. -P. 119-217.

[12] Лебедева В.В., Одинцов А.И., Главатских Н.А., Гринь Л.Е., Шульга А.Г. Исследование штарковского уширения нелинейных резонансов на связанных переходах Aril // ЖПС. - 1984. - Т. 41, No 3. - С. 385-388.

[13] Раутиан С.Г., Шапиро Д.А. Диффузионный контур нелинейного резонанса в трехуровневой схеме // ЖЭТФ. - 1988. - Т. 94, вып. 10. -С. 110-124.

[14] Beterov I.M., Chebotaev V.P. // Progress in Quantum Electronics. -1974. - V. 3. - P. 1

[15] White J.C. Stimulated Raman Scattering // Topics in Appl. Phys. -1987. - V. 59, Ch. 4. - P 115-207.

[16] Попова Т.Я., Попов А.К., Раутиан С.Г., Соколовский Р.И. Нелинейные интерференционные эффекты в спектрах испускания, поглощения и генерации // ЖЭТФ. - 1969. - Т. 57, вып. 3(9). - С. 850-863.

[17] Бетеров И.М., Матюгин Ю.А., Чеботаев В.П. Резонансный обмен возбуждением при пленении резонансного излучения в лазере на неоне // Опт. и спектр. - 1970. - Т. 28, вып 2. - С. 357-368.

[18] White J.С., Henderson D. Anti-Stokes Raman laser // Phys. Rev. A. -1982. - V. 25, No 2. - P. 1226-1229.

[19] Feitisch A., Schnier D., Müller Т., Wellegehausen В. Continuous anti-Stokes-Raman laser oscillation in an argon-laser plasma // IEEE J. Quant. Electr. - 1988. - V. QE-4, No 3. - P. 507-511.

[20] Бабин С.А., Гельмедова Jl.А., Шапиро Д.А. Эффекты кулоновских столкновений в комбинационном ионном лазере // Квантовая электроника. - 1991. - Т. 18, No 10. - С. 1151-1153.

[21] Vujnovic V., Wiese W.L. A critical compilation of atomic transition probabilities for singly ionized argon //J. Phys. Chem. Ref. Data. -1992. - V. 21, No 5. - P. 919-939.

[22] Jolly J. Determination of the rate coefficients for the collisional excitation and deexcitation of the upper laser levels of Ar+ // JQSRT. - 1978. - V. 20, No 5. - P. 503-518.

[23] Willems H.M.I., Yuasa K., van der Sijde В., Schräm D.C., van der Mullen J.A.M. Laser fluorescence experiments with a pulsed dye laser in an argon plasma // JQSRT. - 1989. - V. 41, No 4. - P. 251-258.

[24] Elb el M., Simon M., Welp H. Hole burning and optical pumping by single-mode laser light // Quantum Opt. - 1990. - V. 2, N 5. - P. 351364.

[25] Babin S.A., Kablukov S.I., Khorev S.V., Shapiro D.A. basing on a weak intercombination transition (4p453/2 —> 452P3/2) in Aril // JQSRT. -1996. - V. 55, No 2. - P. 259-266;

XII ICSLS (Toronto, June 13-17, 1994). AIP Conference Proceedings 328 (Spectral line shapes, V. 8). - 1995. - New York. - P. 85-86; 8-th Laser Optics Conference, (St.Petersburg, June 27 - July 1 1995),

Proceedings SPIE, Laser Optics'95, Gas Lasers. - 1995. - V. 2773. -P. 186-111.

[26] Бабин С.А., Каблуков С.И., Кондратенко М.А., Шапиро Д.А. Нелинейный интерференционный эффект в зеемановском ионном лазере // Письма в ЖЭТФ. - 1996. - Т 64, вып. 4. - С. 241-246;

Babin S.A., Kablukov S.I., Kondratenko М.А., Shapiro D.A. Nonlinear interference effect in ionic Zeeman laser // 13-th ICSLS (Firenze, June 16-21, 1996). AIP Conference Proceedings (Spectral line shapes, V. 9). - 1997. - New York. - P. 259-260;

28-th EGAS Conference (Graz, 16-19 July, 1996). Europhysics conference abstracts. - Publ. by European physical society. - 1996. -P. 392-393.

[27] Apolonsky A.A., Babin S.A., Kablukov S.I., Khorev S.V., Podivilov E.V., Chernykh A.I., Shapiro D.A. Giant Coulomb broadening and Raman lasing in ionic transitions // Phys. Rev. A. - 1997. - V. 55, No 1. - P. 661-667;

13-th ICSLS (Firenze, June 16-21, 1996). AIP Conference Proceedings (Spectral line shapes, V. 9). - 1997. - New York. - P. 157-160.

[28] Бабин С.А., Каблуков С.И., Кобцев С.М. Параметры метастабиль-ных уровней Aril в газоразрядной плазме // Опт. и спектр. - 1998. -Т 84, принята к печати.

[29] Babin S.A., Kablukov S.I., Khorev S.V., Kobtsev S.M., Podivilov E.V., Chernykh A.I., Shapiro D.A. Saturation behavior of anti-Stokes Raman laser in plasmas // CLEO/Europe-EQEC'96 (Hamburg, 8-13 September, 1996). - Technical digest EQEC'96, Publ. by IEEE, 1996, P. 182.

[30] Babin S.A., Kablukov S.I., Shapiro D.A. Saturation spectroscopy of ion metastables in plasma // International Vavilov conference (Novosibirsk, June 24-28, 1997). Proceedings SPIE, in print.

[31] Gel'medova L.A., Shapiro D.A. Dicke effect in nonlinear spectroscopy // J. of modern optics. - 1991. - V. 38, No 3. - P. 573-5778.

[32] Курлаев К.Б., Шапиро Д.А. Влияние диффузии ионов в пространстве скоростей на эффект насыщения // Квантовая электроника. -1994. - Т. 21, No 11. - С. 1080-1084.

[33] Донин В.И. Полый катод для приборов дугового разряда. Авт. свид.; 289458. - Бюлл. изобрет., 1971, No 1.

[34] Донин В.И. Мощные ионные газовые лазеры. - Новосибирск: Наука, 1991. - 208 с.

[35] Babin S. A., Kuklin А. Е. Comparison of high-current discharges with axial and transverse gas flow for UV ion lasers // Proc. SPIE. - 1991. -V. 1397. - P. 589-599.

[36] Спитцер JI. Физика полностью ионизованного газа // М.: ИИЛ, 1957.

- 112 с.

[37] Бабин С.А. Роль кулоновского рассеяния ионов в формировании провала Лэмба в аргоновом лазере. - Дисс. ... канд. физ.-мат. наук. -Новосибирск, 1990. 154 с.

[38] Алферов Г.Н., Бабин С.А., Драчев В.П. Нелинейная дисперсионная интерферометрия плазмы аргонового лазера // Опт. и спектр. - 1987.

- Т. 63, вып. 3. - С. 594-599.

[39] Драчев В.П. Дисперсионный интерферометр: нелинейный режим и применения. - Дисс. ... канд. физ.-мат. наук. - Новосибирск, 1995. 133 с.

[40] Бондарев Б.В., Кобцев С.М., Караблев А.В., Лунин В.М. Частотно-стабилизированный непрерывный лазер на красителях с прецизионной автоматической перестройкой длины волны излучения для спектроскопии высокого разрешения // Оптика атмосферы. - 1989. - Т. 2, No 12. - С. 1319-1324.

[41] Троицкий Ю.В. Одночастотная генерация в газовых лазерах. // Новосибирск: Наука, 1975, 160 с.

[42] Hibber A., Hansen J. Transisions in Aril //J. Phys. B. - 1994. - V. 27, No 15. - P. 3325-3347.

[43] Luyken B.F.J. Transition Probabilities and Radiative Lifetimes for Aril // Physica. - 1972. - V. 60, No 2. - P. 432-458.

[44] Бабин С.А., Еременко Т.Ю., Хорев С.В. Мощный фиолетовый аргоновый лазер //7 Международная конференция " Оптика лазеров 93" (Санкт-Петербург, июнь 21-25, 1995). Тезисы докладов. С.Петербург. - 1993. - С. 165.

[45] Стриганов А.Р., Одинцова Г.А. Таблицы спектральных линий атомов и ионов. Справочник. - М.: Энергоиздат, 1982. - 312 с.

[46] Справочник по лазерам. В 2-х томах. Т. I / под. ред. акад. A.M. Прохорова. - М.: Сов. радио, 1978. - 504 с.

[47] Bridges W.B., Halsted A.S. New cw laser transitions in argon, krypton, and xenon // IEEE J. Quant. Electr. - 1966. - V. QE-2, No 4. - P. 84.

[48] Labuda E.F., Johnson A.M. Threshold properties of continuous duty rare gas ion laser transitions // IEEE J. Quant. Electr. - 1966. - V. QE-2, No 10. - P. 700-701.

[49] Neusel R.H. New Laser Oscillations in Ar, Kr, Xe, and Ne // IEEE J. Quant. Electr. - 1967. - V. QE-3, No 5. - P. 207-208.

[50] Boscher J., Kindt Т., Schäfer G. Saturation of Laser Power and Optimum Electron Temperature of Argon Ion Laser // Z. Physik. - 1971.

- V. 241, No 3. - P. 280-290.

[51] Троицкий Ю.В. Экспериментальное исследование насыщения в гелий-неоновом лазере // Квантовая электроника. - 1973. - Т. 3, No 5.

- С. 87-94.

[52] Babin S.A., Kuklin А.Е. Comparison of high-current discharges with axial and transverse gas flow for UV ion lasers // Eighth International Symposium on Gas Flow & Chemical Lasers (Madrid, September 1014, 1990). - Proceedings SPIE. - 1991. - V. 1397, ed. by J.M.Orza, C.Domingo, Washington: SPIE. - P. 589-592.

[53] White A.D., Gordon E.I., Rigden J.D. Output Power of the 6328 Ä Gas Maser // Appl. Phys. Lett. - 1963. - V. 2, No 5. P. 91-93.

[54] Lamb W.E., Jr. Theory of an optical maser // Phys. Rev. - 1964. - V. 134, No 6A. P. A 1429-A 1450.

[55] Одинцов А.И., Лебедева B.B., Абросимов Г.В. Насыщение усиления в одночастотном аргоновом лазере // Радиотехника и электроника.

- Т. 13, No 4. С. 746-748.

[56] Sinclair D.C. Polarization characteristics of an ionized-gas laser in a magnetic field // JOSA. - 1966. - V. 56, No 12. P. 1727-1732.

[57] Голдина Н.Г., Донин В.И., Николаев Г.Н., Тимофеев Т.Т. Зеркала мощных непрерывных аргоновых лазеров // Квантовая электроника.

- 1987. - Т. 14, No 3. - С. 564-573.

[58] Родишевский A.B., Шапиро Д.А. Особенности применения метода максимального правдоподобия в обработке данных физического экс-

перимента // Препринт ИАиЭ СО АН СССР No 372. - Новосибирск, 1988.

[59] Аполонский А.А., Бабин С.А., Донин В.П., Никонов А.В. Мощный аргоновый лазер в продольном магнитном поле // Квантовая электроника. - 1988. - Т. 15, No 3. - С 922-932.

[60] Одинцов А. И., Лебедева В. В., Шафронская И. В. Влияние пространственной неоднородности поля лазера на насыщение усиления // ЖТФ. - 1969. - Т. 39, No 5. - С. 879-884.

[61] Ross J. N. The populations of some exited states of singly ionized argon laser discharge //J. Phys. D. - 1974. - V. 6, No 10. - P. 1426-1433.

[62] Донин В.И. Насыщение выходной мощности с током разряда в мощных аргоновых ОКГ непрерывного действия // ЖЭТФ. - 1972. -Т. 62, вып 5. - С. 1648-1660.

[63] Elbel М., Quad R., Simon М. Optical pumping of metastable argon ions in a hollow cathode discharge // Ann. Phys. (Leipzig). - 1986. - V. 43, No 6-8. - P. 413-423.

[64] Бетеров И.М., Матюгин Ю.А., Раутиан С.Г., Чеботаев В.П. О пленении резонансного излучения в газовых системах // ЖЭТФ. - 1970. - Т. 58, вып. 4. - С. 1243-1258.

[65] Быкова Н.Г., Быкова О.Г., Лебедева В.В., Агершин С.Ф., Преображенский Н.Г. Свойства нелинейных резонансов на связанных доппле-ровски уширенных переходах. 2. Отщепленный резонанс и его свойства // Препринт ИТПМ СО АН СССР No 26-84. - Новосибирск, 1984.

[66] Быкова О.Г., Лебедева В.В., Быкова Н.Г., Петухов А.В. Свойства нелинейных трехуровневых резонансов при произвольных соотноше-

ниях однородной и неоднородной ширин переходов // Опт. и спектр. - 1982. - Т. 53, вып. 1. - С. 171-174.

[67] Степанов М.Г. Диффузионное уширение дублета Аутлера-Таунса. -Квалификационная работа на соискание степени магистра, физический факультет НГУ. - Новосибирск, 1997. 38 с.

[68] Дьяконов М.И., Перель В.И. О зависимости интенсивности излучения газового лазера от магнитного поля // ЖЭТФ. - 1966. - Т. 50, вып 2. - С. 448-456.

[69] Главатских H.A., Гринь J1.E., Лебедева В.В., Одинцов А.И. Магнитное расщепление нелинейного резонанса в трехуровневой системе Aril // Вестник МГУ, сер. 3. Физика. Астрономия. - 1982. - Т. 23, No 3. - С. 38-41.

[70] Алферов Г.Н., Драчев В.П., Мезенцев В.К., Смирнов Г.И. О генерации ионных лазеров в магнитном поле // Квантовая электроника. -1989. - Т. 16, No 5. - С. 945-951.

[71] Moruzzi G., Strumia F., Beverini N., in: Hanle effect and level crossing spectroscopy, С. Moruzzi and F. Strumia. eds. - 1990. - Plenum Publ.Co: New York - London. - Chapt. VI. - P. 123-235.

[72] Курлаев К.Б., Шапиро Д.А. Вырождение уровней в генерации зее-мановского ионного лазера // Квантовая электроника. - 1997. - Т. 24, No 8. - С. 677-872.

[73] Moore Ch. Atomic energy levels. - Wachington, 1949, V. 1, - P. 216.

[74] Бабин С.А., Еременко Т.Ю., Кондратенко M.A., Куклин А.Е. Маг-нитоплазменный эффект в ионных лазерах при высокой степени ионизации газа. // Квантовая электроника. - 1996. - Т. 23, N 6. - С. 922932.

[75] Strumia F., Maccarone F. Power enhancement of argon ion laser in an external magnetic field // "Quantum electronics and plasma physics" conference proceedings. - V. 29. - ed. by Righini G.C. - SIF, Bologna 1991. - P. 9-16.

[76] Wellegehausen B. Optically pumped CW dimer laser // IEEE J. Quant. Electr. - 1979. - V. QE-15, No 10. - P. 1108-1130.

[]