Люминесценция на лазерных переходах атомарного ксенона в He-Ar-Xe смеси при возбуждении электронным пучком малой длительности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Денежкин, Илья Александрович

• Денежкин, Илья Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Денежкин, Илья Александрович

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Спектроскопические характеристики уровня 56/[3/2]i Хе 1.

1.2 Кинетические модели ксенонового лазера.

1.1.1 Механизмы заселения и релаксации лазерных уровней в чистом ксеноне.

1.1.2 Механизмы заселения и релаксации верхнего лазерного уровня в двойных и тройных смесях инертных газов на основе ксенона.

Глава 2. Расчет параметров энерговклада электронного пучка в среду.

Глава 3. Исследование кинетики заселения и релаксации уровня

5J[3/2]! Хе I в чистом ксеноне.

3.1 Экспериментальная установка.

3.2 Вспомогательные и контрольные эксперименты.

3.2.1 Спектральный состав излучения.

3.2.2 Влияние тушащих примесей.

3.2.3 Временное разрешение системы регистрации излучения.

3.2.4 Линейность отклика детектора излучения.

3.3 Результаты исследования кинетики заселения и релаксации уровня 5c/[3/2]i Хе I в чистом ксеноне и их обсуждение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Люминесценция на лазерных переходах атомарного ксенона в He-Ar-Xe смеси при возбуждении электронным пучком малой длительности»

Исследования, связанные с созданием лазеров с ядерной накачкой (ЛЯН), являются перспективным направлением в области прямого преобразования ядерной энергии. Основным их достоинством является возможность достижения в перспективе значительных мощностей лазерного излучения за счет высокой энергоемкости ядерного реактора и накачки больших объемов активной среды. Достаточно мощные и дешевые источники лазерного излучения необходимы для освоения таких новых технологий, как инерциальный термоядерный синтез, разделение изотопов, глубокая резка и сварка различных материалов, широкоаппертурное упрочнение поверхности металлов, энергоемкий химический синтез, пучковая энергетика.

В настоящее время развитие ЛЯН идет по двум взаимосвязанным направлениям:

- экспериментальные исследования, заключающиеся в оптимизации условий, при которых происходит наиболее эффективная лазерная генерация;

- создание расчетно-теоретических кинетических моделей, необходимых для правильного понимания процессов, происходящих в таких лазерах и дальнейшего улучшения их характеристик.

Исследования на импульсных ядерных реакторах сопровождаются большим количеством экспериментальных трудностей. Кроме того, подобные эксперименты чрезвычайно дороги. Создание адекватных кинетических моделей зачастую тормозится отсутствием экспериментальных данных по фундаментальным атомным константам. Недостающие параметры, обычно, подбираются в ходе моделирования по наилучшему согласию с результатами конкретных экспериментов. Однако созданные таким образом модели не всегда одинаково хорошо описывают данные, 4 полученные в различных экспериментальных условиях. Это, в основном, объясняется сложностью структуры уровней атомов и молекул лазерно-активных сред и недостаточной изученностью протекающих релаксационных процессов.

Вследствие этого большую актуальность приобретают экспериментальные методы, позволяющие исследовать характеристики излучения и кинетические процессы в активных средах для ЛЯН до постановки генерационных экспериментов с использованием импульсных реакторов [1]. К таким методам, в первую очередь, относится возбуждение среды с помощью пучков тяжелых многозарядных ионов [2], пучков протонов [3] и электронов [4], других источников ионизирующих излучений и изучение её релаксации в основное состояние. При этом, из-за простоты их получения, наиболее доступными являются электронные пучки.

Для накачки лазерно-активных сред в ЛЯН используется ряд о^г 1 г» 7 4 нейтронозахватных реакций, например U(n,f), B(n,a) Li, Не(п,р)Т. Среди запущенных к настоящему времени ЛЯН наибольший интерес представляют лазеры с накачкой осколками деления U из-за возможности организации цепной реакции и создания в дальнейшем единого автономного реакторно-лазерного модуля. Известно [5], что, в общем случае, параметры плазмы, возбуждаемой электронным пучком, отличаются от случая накачки осколками деления. В частности, отличаются распределения вторичных электронов по скоростям, энергии образования возбужденных состояний и др. Однако ряд теоретических и экспериментальных исследований [6-11] показал, что характеристики лазерного излучения при накачке жестким ионизатором (каким являются и осколки деления, и пучки ускоренных заряженных частиц) не имеют сильной зависимости от способа накачки и определяются, в основном, энерговкладом в активную среду и его скоростью. Отсюда можно сделать важный вывод о возможности моделирования ЛЯН в экспериментах с использованием слаботочных электронных пучков большой длительности или сильноточных электронных пучков наносекундной 5 длительности. Основными преимуществами такого моделирования по сравнению с экспериментами на импульсных реакторах являются:

- большая доступность;

- более широкий диапазон мощностных и временных характеристик;

- их дешевизна.

Таким образом, исследования лазерно-активных сред для ЛЯН при возбуждении их электронным пучком могут дать значительный вклад в понимание процессов, происходящих в ЛЯН, создания адекватных кинетических моделей и дальнейшего развития ЛЯН.

Лазер на переходах 5d-+6p атомарного ксенона при различных способах накачки Не-Аг-Хе смеси (электрический разряд, электронный пучок, осколки деления ядер) является эффективным и широко используемым устройством для получения лазерного излучения в ближней ИК области спектра (1,73-3,65 мкм). Известно [12], что Не-Аг-Хе. смесь рассматривается в качестве перспективной лазерно-активной среды для создания мощных реакторно-лазерных систем как непрерывного [13], так и импульсного действия (оптического квантового усилителя с ядерной накачкой - ОКУЯН) [14]. Наибольший интерес здесь представляют лазерные переходы атомарного ксенона 5d[3/2]i—»6р[5/2]2, 5t/[3/2]i-^6p[3/2]j и 5с/[3/2]!-^6р[1/2]о с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм соответственно, на которых были получены максимальные энергетические параметры генерации. Основными достоинствами лазера с такой средой являются высокая эффективность (более 2%), широкий диапазон мощностных и энергетических характеристик, низкий порог генерации, химическая инертность активной среды, большой ресурс работы и возможность получения генерации на нескольких длинах волн. Однако наряду с достоинствами Не-Аг-Хе смесь обладает и недостатками, а именно: при высоких удельных энерговкладах и мощностях накачки энергетические параметры ЛЯН с такой средой ухудшаются [15-19]. 6

Экспериментальному и теоретическому исследованию характеристик ксенонового лазера (чистый ксенон, Ar-Хе, Не-Аг-Хе) посвящено большое количество работ. Однако физика его работы до конца не ясна, данных фундаментального характера о кинетике и спектроскопических характеристиках соответствующих переходов пока недостаточно. Так информация о вероятностях лазерных переходов с верхнего лазерного уровня 5<i[3/2]i представлена, в основном, результатами расчетно-теоретических исследований. Вместе с тем, данные о вероятности лазерного перехода, процессах заселения и времени жизни верхнего рабочего уровня активной среды представляются весьма важными, т.к. они определяют сечение вынужденного излучения, эффективность и накопительную способность лазера, т.е. возможность его работы в режиме задающий генератор-усилитель.

Большинство опубликованных в литературе работ посвящено исследованию именно генерационных характеристик ксенонового лазера. Лазерное излучение характеризуется значительно более высокой мощностью по сравнению с излучением люминесценции. Длительность импульса генерации в большинстве случаев определяется длительностью возбуждающего импульса и в случае реакторно-лазерных экспериментов составляет микро- и даже миллисекунды, что позволяет использовать сравнительно медленные детекторы, например, фоторезисторы. Вследствие всего этого лазерное излучение, в отличие от излучения люминесценции, достаточно легко регистрируется.

Целью большинства экспериментов, связанных с ЛЯН, является получение максимально возможных энергетических параметров генерации (энергия, мощность, КПД) и исследование их зависимости от параметров эксперимента. Зависимости полной энергии генерации и эффективности лазера от параметров активной среды и источника накачки часто используются в качестве опорных при апробации кинетических моделей. Однако энергия генерации и эффективность являются интегральными 7 параметрами, и причины их изменения в ходе эксперимента можно трактовать неоднозначно. Это является одной из причин разнообразия, а иногда и противоречивости, предлагаемых механизмов генерации ксенонового лазера.

Временной ход импульса генерации также не позволяет делать однозначные выводы о процессах заселения и релаксации верхнего лазерного уровня, поскольку сильно зависит и от населенности нижних лазерных уровней. Импульсы генерации на переходах с одного верхнего уровня отличаются.

Информация о спектроскопических характеристиках, а также о кинетике заселения и релаксации верхнего лазерного уровня 5с/[3/2][ Хе I в более явном виде может быть получена при исследовании временных зависимостей выхода спонтанного излучения с данного уровня. Основным препятствием, сдерживавшим экспериментальные исследования в данном направлении, по-видимому, служило отсутствие достаточно чувствительных и быстродействующих ИК-фотодетекторов. Имеющиеся фотоэлектронные умножители в данной области спектра не чувствительны.

В последние годы в области разработки ИК детекторов имеется определенный прогресс. В частности, появились фотодиоды (ФД 24-03, ФД 36-03), позволяющие проводить такие исследования.

Все сказанное выше подтверждает актуальность темы диссертации и ее научное и практическое значение.

Цель работы заключается в разработке экспериментального метода измерения зависимостей выхода спонтанного излучения в ближней ИК области спектра от времени в наносекундном временном диапазоне при возбуждении чистого ксенона и Не-Аг-Хе смеси различного парциального состава электронным пучком малой длительности и получении на основе этих зависимостей экспериментальных данных о спектроскопических характеристиках уровня 5й?[3/2]] атомарного ксенона и кинетике его заселения и релаксации в этих условиях.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработан метод измерения зависимости выхода спонтанного излучения (люминесценции) с длинами волн 1,73-2,65 мкм от времени в нано- (микро-) секундном временном диапазоне при возбуждении газовой среды электронным пучком наносекундной длительности.

2. Разработан метод измерения относительных интегральных выходов спонтанного излучения с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм.

3. Спроектирована и создана экспериментальная установка, позволяющая регистрировать излучение люминесценции газовой среды в диапазоне длин волн 1-2,4 мкм, возникающее при возбуждении ее электронным пучком.

4. Измерены временные зависимости выхода излучения люминесценции на длинах волн 2,03 и 1,73 мкм, возникающего при возбуждении чистого ксенона с давлением 0,15-300 Торр.

5. Спроектирована и создана экспериментальная установка, позволяющая регистрировать излучение люминесценции газовой среды в диапазоне длин волн 2 - 2,65 мкм, возникающее при возбуждении ее электронным пучком.

6. Измерены относительные интегральные выходы спонтанного излучения с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм, возникающего при возбуждении чистого ксенона.

7. Измерены- временные зависимости выхода спонтанного излучения на длине волны 2,03 мкм, возникающего при возбуждении Не-Аг-Хе смеси различного парциального состава.

8. Проведена обработка результатов измерений. Получены экспериментальные данные о полном времени жизни уровня 5c/[3/2]i 9

Хе I в чистом ксеноне и Не-Аг-Хе смеси, кинетике заселения и релаксации этого уровня, постоянных времени лазерных переходов с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм при возбуждении электронным пучком наносекундной длительности.

Во всех случаях возбуждение исследуемой среды производилось пучком малогабаритного электронного ускорителя Радан-220.

Все эти* задачи были решены автором либо лично, либо в составе группы при определяющем личном участии.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1. Впервые измерены временные зависимости выхода спонтанного излучения с уровня 5c/[3/2]i Хе I в ИК диапазоне с разрешением менее 10 не при возбуждении чистого ксенона и Не-Аг-Хе смеси различного парциального состава.

2. Впервые получены экспериментальные данные о» полном времени жизни верхнего лазерного уровня 5d\bl2\\ Хе I в чистом ксеноне и Не-Аг-Хе смеси в условиях возбуждения электронным пучком.

3. Впервые показано, что в чистом ксеноне при возбуждении электронным пучком основными механизмами заселения и релаксации уровня 5t/[3/2]i являются его возбуждение и тушение электронами рекомбинирующей плазмы.

4. Впервые показано, что при возбуждении Не-Аг-Хе среды, начиная с некоторого момента времени после инжекции пучка среду, в заселении уровня 5t/[3/2]i ксенона доминируют плазмохимические процессы, которые группируются в случае Не-Аг-Хе смеси в два отдельных канала с характерными постоянными времени ~0,1 и ~1 мке и один канал для Аг-Хе среды с постоянной времени мкс.

5. Впервые получены экспериментальные данные по постоянным времени радиационных переходов 5c/[3/2]i ~^6^[5/2]2,

5d[3/2]i->6p[3/2]i и 5d[3/2]i">6p[l/2]o с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм соответственно.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Метод измерения зависимости выхода спонтанного излучения с длинами волн 2,03 и 1,73 мкм от времени в наносекундном временном диапазоне при возбуждении газовой среды на основе ксенона электронным пучком малой длительности.

2. Метод измерения относительных интегральных выходов спонтанного излучения с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм, возникающего при возбуждении газовой среды электронным пучком.

3. Метод получения информации о времени жизни уровня 5d[3l2\\ Хе I из зависимости выхода спонтанного излучения от времени при возбуждении среды импульсным электронным пучком.

4. Метод получения информации о постоянных времени радиационных переходов с уровня 5d[3/2]i Хе I по измеренным относительным интегральным выходам спонтанного излучения для соответствующих переходов.

5. Количественные значения экспериментально полученных данных (полного времени жизни уровня 5d[3/2]i Хе I в чистом ксеноне и Не-Ar-Хе смеси, постоянных времени радиационных переходов с данного уровня при возбуждении электронным пучком).

6. Результаты исследования кинетики заселения и релаксации уровня 5c/[3/2]i атомарного ксенона в чистом ксеноне и Не-Аг-Хе смеси различного парциального состава при возбуждении электронным пучком наносекундной длительности.

Достоверность полученных результатов подтверждается:

- использованием современных средств регистрации и методов обработки результатов;

- воспроизводимостью результатов в повторных экспериментах;

- контрольными и дополнительными экспериментами;

- согласием полученных данных с данными других авторов, когда они имеются;

- публикацией основных результатов работы в реферируемых журналах.

Апробация работы

Полученные результаты и основные положения диссертационной работы были представлены на научных семинарах в ГНЦ РФ-ФЭИ, а также докладывались на IV международной конференции «Физика лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы».

Публикации

Полученные в диссертации результаты изложены в 7 печатных работах [72, 73, 77, 78-81], из них 2 статьи в реферируемых журналах и 5 препринтов ФЭИ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников. Содержание работы изложено на 124 страницах, включая 36 рисунков и 7 таблиц. Список использованных источников состоит из 94 наименований.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Денежкин, Илья Александрович

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Разработан метод измерения временных зависимостей выхода спонтанного излучения с уровня 5^3/2]! атомарного ксенона в ИК области спектра при возбуждении чистого ксенона и Не-Аг-Хе смеси различного парциального- состава импульсным электронным пучком малой длительности.

2. Созданы экспериментальные установки, позволяющие регистрировать излучение люминесценции газовой среды в диапазоне длин волн 1,5-3 мкм, возникающее при возбуждении импульсным электронным пучком.

3. Измерены зависимости выхода спонтанного излучения от времени на переходах 5c/[3/2]i—>вр\Ъ/2]\ и 5сЦЪ/2]\—>6/?[5/2]г с длинами волн 2,03 и 1,73 мкм соответственно при возбуждении чистого ксенона электронным пучком наносекундной длительности ускорителя Радан-220.

4. Предложен и реализован метод обработки полученных экспериментальных зависимостей выхода спонтанного излучения с целью извлечения данных о кинетике заселения и релаксации уровня 5d[3/2~\\ Xel.

5. Впервые показано, что основными механизмами заселения и релаксации уровня 5d[b/2~\\ в чистом ксеноне являются возбуждение и тушение электронами рекомбинирующей плазмы. Значения характерных постоянных времени этих процессов в исследованном диапазоне давлений ксенона не превышают 2 не.

Впервые получена экспериментальная оценка значения полного времени жизни уровня 5d[3/2]i Xel в чистом ксеноне в условиях возбуждения электронным пучком. В области давлений 1-5 Торр время жизни уровня 5d[3/2]i не превышает 1,5 не и зависит от давления как Р0'5.

При возбуждении чистого ксенона электронным пучком вплоть до давления 100 Торр не обнаружено проявления плазмохимических процессов заселения уровня 5с/[3/2]ь

6. Разработан метод измерения относительных интегральных выходов спонтанного излучения с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм с уровня 5c/[3/2]i атомарного ксенона при возбуждении чистого ксенона импульсным электронным пучком.

7. Разработан метод получения экспериментальных данных о постоянных времени радиационных переходов с уровня 5<i[3/2]i Xel по измеренным относительным интегральным выходам спонтанного излучения с данного уровня.

8. Впервые получены экспериментальные данные о постоянных времени радиационных переходов с уровня 5t/[3/2]i Xel. Они оказались равными 2300±400 не, 300±40 не и 1300±200 не для переходов с длинами волн 1,73, 2,03 и 2,65 мкм соответственно.

Экспериментальные данные качественно согласуются с результатами расчетно-теоретических исследований. Предлагается в качестве рекомендованных значений постоянных времени принять результаты усреднения экспериментальных и расчетных данных, равные 2560 не, 370±,о не и 900±280 не для радиационных переходов 5<^[3/2]j —»6/7[5/2]2, 5d[3/2] 1 -»6/?[3/2] 1 и 543/2]i->6p[l/2]0 соответственно.

9. Измерены зависимости выхода спонтанного излучения от времени на переходе 5^ЪЩ\-^6р{ЪЩ\ атомарного ксенона с длиной волны 2,03 мкм при возбуждении Не-Аг-Хе среды электронным пучком ускорителя Радан-220 для широкого набора парциальных составов и общего давления смеси.

Показано, что в начальный промежуток времени после инжекции пучка в среду доминируют быстрые процессы возбуждения и тушения уровня 5d[3/2]j Xel электронами рекомбинирующей плазмы. Затем в заселении верхнего лазерного уровня начинают преобладать плазмохимические процессы с участием тяжелых частиц. Характерные постоянные времени последних составляют ~0,1 и~1 мкс.

Подтверждены существующие данные о полном радиационном времени жизни уровня 5^3/2]! (220 не [31]) и константах скоростей его тушения аргоном (10~12 см3-с"1 [31]) и ксеноном (5,5-Ю"11 см3-с"' [31]), а^также получены отсутствующие данные о полном времени жизни уровня 5J[3/2]i для широкого набора парциальных составов Не-Аг-Хе смеси (20-100 не) и

П О ] константе скорости его тушения гелием (10" см -с").

Основные практические выводы диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

Полученные экспериментальные данные по полному времени жизни уровня 5 <i[3/2] j Xel в Не-Аг-Хе среде подтверждают результаты теоретических исследований и говорят об относительно слабой накопительной способности этой лазерной среды. Поэтому использование Не-Аг-Хе среды в ОКУЯН с обращением волнового фронта едва ли можно считать достаточно эффективным. Для реализации такой лазерной системы необходим поиск новых лазерно-активных сред.

Вместе с тем, Не-Аг-Хе смесь, благодаря таким достоинствам, как низкий порог генерации, высокий КПД, химическая инертность, в настоящее

112 время остается наиболее перспективной средой для непрерывных реакторов-лазеров.

Наблюдаемое в данной работе интенсивное электронное тушение верхнего лазерного уровня подтверждает выводы теоретических исследований о том, что причиной ухудшения энергетических параметров ксенонового лазера при высоких удельных энерговкладах и мощностях накачки может служить перемешивание рабочих состояний электронными столкновениями.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Денежкин, Илья Александрович, 2009 год

1. Дьяченко П.П., Дорофеев Ю:Б., Полетаев Е.Д., Серегина Е.А. Подпороговая диагностика активных сред для лазеров с прямой ядерной накачкой-: Препринт №2070. Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 1990:

2. Weiser J., Ulrich A. et al. Heavy ion beam pumped lasers // Труды II Междунар. конф. «Физика ядерно-возбуждаемой плазмы и проблемы лазеров с ядерной накачкой» (ЛЯН-94). Арзмас-16, 1995.- Т.1.-С.176.

3. Moratz T.J., Kushner M.J. Fission fragment pumping of a neon plasma // J.Appl. Phys. 1988. -V. 63. - P. 1796-1798.

4. Гудзенко Л.И., Яковленко С.И. Плазменные лазеры. М.: Атомиздат, 1978.

5. Бугаев С.П., Горюнов Ф.Г., Нагорный Д.Ю. и др. УФ генерация при накачке смеси He-Cd электронным пучком // Оптика и спектроскопия-1988.-Т. 65.-С. 744-746.

6. Горюнов В.Ф., Держиев В.И., Жидков А.Г., и др. He-Cd лазер высокого давления с накачкой наносекундным электронным пучком // Квантовая электроника. 1989. - Т. 16. - С. 2039.

7. Середа О.В., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Яковленко С.И. Мощные ИК лазеры на переходах Хе I // Квантовая электроника. 1993. - Т. 20. -С. 535-558.

8. Бойченко A.M., Карелин А.В., Яковленко С.И. Расчет пороговых характеристик Ne-Xe-NF3^a3cpa с ядерной накачкой // Квантовая электроника. 1995. - Т. 22. - С. 547-550.

9. П.Карелин А.В., Яковленко С.И. Кинетическая модель He-Ne-Ar-H2 лазера с ядерной накачкой // Труды II Междунар. конф. «Физика ядерно-возбуждаемой плазмы и проблемы лазеров с ядерной накачкой» (ЛЯН-94). Арзмас-16, 1995. - Т.1. - С. 203-218.

10. Карелин А.В., Синянский А.А., Яковленко С.И. Лазеры с ядерной накачкой и физические проблемы создания реактора-лазера // Квантовая электроника. 1997. - Т. 24. - С. 387-414.

11. Синянский А.А. Многоканальные ядерно-лазерные установки квазинепрерывного действия на реакторе БИГР // Труды III междунар. конф. «Проблемы лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы». Снежинск, 2002. - Т .1. - С. 377-387.

12. Гулевич А.В., Дьяченко П.П., Зродников А.В., Кононов В.Н. // Атомная энергия. 1996. - Т. 80. - С. 361.

13. Alford W.J., Hays G.N. Measured laser parameters for reactor-pumped He/Ar/Xe and Ar/Xe lasers // J. Appl. Phys. 1989. -V. 65. - P. 3760-3766.

14. Ohwa M., Moratz T.J., Kushner M.J. Excitation mechanisms of the electron-beam-pumped atomic xenon (5d—»6p) laser in Ar/Xe mixtures // J. Appl. Phys. 1989. -V. 66. - P. 5131-5145.

15. Боховко В.М., Будник А.П., Добровольская И.В. Исследование срыва лазерной генерации в Аг-Хе лазере с ядерной накачкой при больших удельных энергиях : Препринт №2571 Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 1996.

16. Litzenberger L.M., Trainor D.W., McGoech А 650 J e-beam-pumped atomic xenon laser // IEEE J. Quantum. Electron. 1990. - V. 26. - P. 1668-1675.

17. Horrigan F. unpublished report // Raython Company Research Laboratories, Waltham. Massachusetts, 1966.

18. Davis C.C., King T.A. Upper level lifetimes of high-gain laser transitions in neutral xenon // Physics Letters A. 1972. - V. 39. - P. 186-188.

19. Davis C.C., King T.A. Decay rates of infra-red emitting laser levels in neutral xenon // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 1973. - V. 13. - P. 825-835.

20. Allen L., Jones D.G., Schofield D.G. Radiative lifetimes and collision cross sections for Хе I and II // Journal of the Optical Society of America. 1969. -V. 59.-P. 842-847.

21. Aymar M., Coulombe V. Theoretical transition probabilities and lifetimes in Кг I and Хе I spectra // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1978. -V. 21.-P. 537.

22. Horiguchi H., Chang R. S. F., Setser D. W. Radiative lifetimes and two-body collisional deactivation rate constants in Ar for Xe(5p56p)! and Xe(5p57p) states // J. Chem. Phys. 1981. - V. 75. - P. 1207.

23. Ku J. K., Setser D. W. Collisional deactivation of Xe ( 5p56p) states in Xe and Ar // J . Chem. Phys. 1986. - V. 84. - P. 4304.

24. Bruce M. R., Layne W. В., Whitehead C. A., Keto J. W. Radiative lifetimes and collisional deactivation of two-photon excited xenon in argon and xenon// J. Chem. Phys. -1990. V. 92. - P. 2917.

25. Alekseev V.A., Setser D.W. Generation and kinetic studies of Xe (5<i3/2.i) resonance state atoms // J. Phys. Chem. A. 1999. - V. 103. - P. 8396-8403.

26. Matthias E., Rosenberg R.A., Poliakoff E.D., White M.G. Time resolved VUV spectroscopy using synchrotron radiation: fluorescent lifetimes of atomic Kr and Xe // Chem. Phys. Lett. 1977. - V. 52. - P. 239-244.

27. Holstein T. Imprisonment of resonance radiation in gases // Phys; Rev. -1947.-V. 72.-P. 1212-1233.

28. Holstein T. Imprisonment of resonance radiation in gases II // Phys. Rev. -1951.-V. 83,- P. 1-159-1168.

29. Alekseev V.A., Setser D.W. A pulsed source for Xe(65,3/2.i) and Xe(65,'[l/2]i) resonance state atoms using two-photon driven amplified spontaneous emission from the Xe(6p) and Xe(6p') states // J. Chem. Phys. 1996. - V. 105. - P. 4613-4625.

30. Alekseev V.A., Setser D.W. A pulsed source for Kr(5s3/2.i) resonance state atoms using two-photon-driven amplified spontaneous emission: measurement of quenching rate constants // J. Phys. Chem. A. 1999. - V. 103.-P. 4016-4025.

31. Карелин A.B. Физические основы реактора-лазера. M.: ВНИИЭМ, 2007.

32. Карелин А.В. О механизме возбуждения ИК переходов атома ксенона в лазере с ядерной накачкой // Квантовая электроника. 1998. - Т. 25. -С. 619-621.

33. Карелин А.В., Симакова О.В. Кинетика активных сред многоволнового ИК лазера на ксеноне в смесях с Не и Аг, накачиваемых жестким ионизатором. 1. Электронно-пучковая накачка // Квантовая электроника. 1999. - Т. 28. - С. 121-128.

34. Карелин А.В., Симакова О.В. Полная оптимизация Хе-лазера с электронно-пучковой накачкой на переходах с X = 1.73, 2.03, 2.65, 2.63, 3.37 и 3.51 мкм // Квантовая электроника. 2004. - Т. 29. - С. 34-36.

35. Держиев В.И., Жидков А.Г., Середа О.В., Яковленко С.И. // Кр. сообщ. физ.- 1989. -№4.-С.34.

36. Shon J.W., Kushner M.J., Hebner G.A., Hays G.N. Predictions for gain in the fission-fragment-excited atomic xenon laser // J. Appl. Phys. 1993. -V. 73.-P. 2686-2694.

37. Peters P.J., Yun Fu Lan, Ohwa M., Kushner M.J. Impact of electron collision mixing on the delay times of an electron beam excited atomic xenon laser// IEEE J. Quantum. Electron. 1990. - V. 26. - P. 1964-1970.

38. Dudin A.Yu., Semenova L.V., Ustinovskii N.N., Kholin I.V., Chugunov A. Yu. Energy and spectral characteristics of electron beam pumped lasers on Хе I transitions using Ne, Ar and Kr as buffer gases // J. Sov. Las. Res. -1992.-V. 13.-P. 374-389.

39. Конак А.И., Мельников С.П., Порхаев B.B., Синянский А.А. Генерация на переходах атома Хе при возбуждении смеси Kr-Хе и чистого ксенона осколками деления урана// Квантовая электроника. -1995.-Т. 22.-С. 1184-1186.

40. Shiu Y. J., Biondi М. A., Sipler D. P. Dissociative recombination in xenon: Variation of the total rate coefficient and excited-state production with electron temperature // Phys. Rev. A. 1977 - V. 15. - P. 494-498.

41. Basov N.G., Chugunov A.Yu., Danilychev V.A., Kholin I.V., Ustinovsky N.N. Powerful electroionization laser on Xe infrared atomic transitions // IEEE J. Quantum. Electron. 1983. - V. 19. - P. 126-128.

42. Lawton S.A., Richards J.B., Newman L.A., Specht L., DeTemple T.A. The high-pressure neutral infrared xenon laser // J. Appl. Phys. 1979. - V. 50. -P. 3888-3898.

43. Peters P .J.M., Qi-Chu M., Witteman W.J. Pressure-dependent optical delay time measurements in coaxial electron beam pumped Ar.Xe laser // Appl. Phys. Lett. 1989. - V. 54. - P. 193-195.

44. Иванов B.A. Диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов в плазме инертных газов // УФН. 1992. - Т. 162. - № 1. - С. 35-70.

45. Apruzese J.P., Giuliani J.L., Wolford M.F., Sethian J.D. et al Experimental evidence for the role of Xe2+ in pumping the Ar-Xe infrared' laser // Appl. Phys. Lett. -2006. V. 88.-P. 121120.

46. Воинов A.M., Мельников С.П., Синянский A.A. О механизме генерации рекомбинационных лазеров на переходах атомов инертных газов //Письмав ЖТФ. 1989. -Т. 15. -№ 19.-С. 56.

47. Воинов A.M., Мельников С.П., Синянский А.А. Кинетическая модель рекомбинационных лазеров на переходах атома* ксенона. I. Механизм генерации и параметры плазмы // ЖТФ. -1990. — Т. 60. — № 10. — С. 100.

48. Новобранцев И.В., Соловьев В.Р. Кинетические процессы в активной среде Аг-Хе лазера с ядерной накачкой // Труды I междунар. конф. «Физика ядерно-возбуждаемой плазмы и проблемы лазеров с ядерной накачкой». Обнинск, 1992. - Т .1. - С. 327-336.

49. Клоповский К.С., Лукьянова А.В., Рахимов А.Т. Суетин' Н.В. Численное моделирование лазера на атомарном ксеноне // Квантовая электроника. 1989. - Т. 16. - С. 205-211.

50. Werner С. W., Zamir Е., George Е. V. Pressure dependence of the electron density in electron-beam-excited rare-gas plasmas //Appl. Phys. Lett. -1976.-V. 29.-P. 236-239.

51. Басов Н.Г., Данилычев B.A., Дудин А.Ю., Заярный Д.А., Устиновский Н.Н., Холин И.В., Чугунов А.Ю. Электроионизационный ИК лазер на атомах Хе // Квантовая электроника. 1984. - Т. 11. - С. 1722.119

52. Бакшт Е.Х., Костыря И.Д., Липатов Е.И., Ломаев М.И., Рыбка Д.В., Тарасенко В.Ф. Электроны с повышенной энергией в наносекундном электронном пучке вакуумного диода // ЖТФ. 2007. - Т. 77. - С. 98103.

53. Бете Г. Квантовая механика. / Пер с англ. Под ред. В.Л: Бонч-Бруевича. Москва: Мир, 1965.

54. Wilson J.W., DeYoung R.J. Power deposition in volumetric 235UF6-He fission-pumped nuclear lasers // J. Appl. Phys. -1978. V. 49. - P. 989-993.

55. Wilson J.W., DeYoung R.J., Harries W.L. Nuclear-pumped 3He-Ar laser modeling // J. Appl. Phys. 1979. - V. 50. - P. 1226-1235.

56. Tabata Т., Andreo P., Shinoda K. An algorithm for depth-dose curves of electrons fitted to Monte Carlo data // Radiation Physics and Chemistry. -1998.-V. 53.-P. 205-215.

57. Tabata Т., Andreo P., Shinoda K. An analytic formula for the extrapolated range of electrons in condensed materials // Nuclear Instruments and Methods B.- 1996.-V. 119.-P. 463-470.

58. Tabata Т., Moskvin V., Andreo P., Lazurik V. Extrapolated ranges of electrons determined from transmission and projected-range straggling curves // Radiation Physics and Chemistry. 2002. - V. 64. - P. 161.

59. Seltzer S. M., Berger M. J. Energy deposition by electron, bremsstrahlung, and 60Co gamma-ray beams in multi-layer media //Int. J. Radiat. Appl. Instrumn. Part A. 1987. - V. 38. - P. 349-364.120

60. Tabata Т., Andreo P., Ito R. Energy-Deposition Distributions in Materials Irradiated by Plane-Parallel Electron Beams with Energies Between 0.1 and 100 MeV // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1994. - V. 56. - P. 105.

61. База данных EMID Электронный ресурс. URL: http:// www3.ocn.ne.jp/~tttabata/emid/Welcome.htm (дата обращения: 19.10.2008).

62. Kushner M J. Response times and energy partitioning in electron-beam-excited plasmas // J. Appl. Phys. 1989. - V. 66. - P. 2297-2306.

63. Alford W.J., Hays G.N., Ohwa M., Kushner M.J. The effect of He addition on the performance of the fission-fragment excited Аг/Хе atomic xenon laser//J. Appl. Phys. 1991.-V. 69.-P. 1843-1848.

64. Денежкин И.А., Дьяченко П.П., Семенов В.П. и др. Исследование чувствительности ФЭУ-62 в ИК спектральном диапазоне: Препринт №3030 Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2004.

65. Денежкин И.А., Дьяченко П.П. Экспериментальная оценка времени жизни уровня 5c?3/2.i атома ксенона в Не-Аг-Хе смеси при возбуждении электронным пучком: Препринт №3057 Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2005.

66. Денежкин И.А., Дьяченко П.П. Исследование люминесценции ксенона в ИК спектральном диапазоне1 при возбуждении пучком электронов: Препринт №3124 Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2008.

67. Денежкин И.А., Дьяченко П.П. Кинетика заселения и релаксации уровня 5б/3/2.х при возбуждении чистого ксенона импульсным электронным пучком // Квантовая электроника. 2009. - Т. 39. -С. 135.1

68. Денежкин И.А., Дьяченко П.П. Измерение постоянных времени радиационных переходов с уровня 5d3/2\\ атома ксенона: Препринт №3156 Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2009.

69. Денежкин И.А., Дьяченко П.П., Семенов В.П. Постоянные времени радиационных переходов с уровня 5б?3/2.] атома ксенона // Оптика и спектроскопия 2009. - Т. 106. - С. 557-562.

70. Денежкин И.А., Дьяченко П.П. Исследование кинетики заселения и релаксации уровня 5d3/2.i атомарного ксенона при возбуждении Не-Аг-Хе смеси импульсным электронным пучком: Препринт- №3155 -Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2009.

71. Павловская Н.Г., Кудрявцева Т.В., Дронь Н.А., Слоева Г.Н., Цветков JI.B. Малогабаритная трубка с холодным катодом для получения наносекундных импульсов быстрых электронов// ПТЭ. 1973. - №1. -С. 22-24.

72. Бункин Ф.В., Держиев Г.А., Месяц B.C. и др. Повышение эффективности пучкового Хе-лазера с помощью молекулярных добавок// Квантовая электроника. 1985. - Т. 12. - С. 874-876.

73. Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В. Влияние добавок N2, С02 и Не на мощность излучения ксенонового лазера при накачке электронным пучком // Оптика и спектроскопия. 1991. - Т.71. - С. 669-674.

74. Е. L. Patterson, G. Е. Samlin Long-pulse, electron beam pumped, atomic xenon laser// J. Appl. Phys. 1994. -V. 76. - P. 2582-2587.

75. Порхаев В.В. Влияние примесей N2, 02, Н2 и Н20 на генерацию лазеров с ядерной накачкой на переходах атомов ксенона и хлора // Квантовая электроника. 1998. - Т. 25. - С. 1095-1099.

76. Tomizawa Н., Salvermoser М., Wieser J., Ulrich A. Infuence of water vapor impurities on the atomic Xe laser // J. Phys. B: Mol. Opt. Phys. -2000.-V. 33.-P. 181-190.

77. Физические величины: Справочник / Под. ред. И.С. Григорьева, -Москва: Энергоатомиздат, 1991.

78. Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. -М.: Атомиздат, 1977.

79. Лапидус В.И., Дьяченко П.П., Серегина Е.А., Семенова Н.Н. Позиционно чувствительный фотодетектор для изучения пространственно-временного распределения интенсивности излучения в лазерном пучке // ПТЭ. 2001. - № 3. - С. 108.

80. Излучательные свойства твердых материалов: справочник / под. общ. ред. А.Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. - 472 С.

81. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Серия Б. Справочные приложения базы и банки данных. Том XI-4. Газовые и плазменные лазеры / под. общ. ред. С.И. Яковленко. М.: Физматлит, 2005.123

82. Дорофеев Ю.Б., Полетаев Е.Д., Дьяченко П.П., Тараско М.З. Временные распределения люминесценции на переходах иона кадмия при возбуждении He-Cd среды осколками деления: Препринт №2311 -Обнинск: ГНЦРФ-ФЭИ, 1993.