Процессы переноса энергии при резонансном возбуждении атомов Na(3/2 P) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Швегжда, Жанета Людвиковна

• Швегжда, Жанета Людвиковна
• кандидат физико-математических наук
• 1983

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Швегжда, Жанета Людвиковна

ВВЕДЕНИЕ

I. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТАНТ СКОРОСТИ ПРОЦЕССОВ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГИИ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ РЕЗОНАНСНЫХ

УРОВНЕЙ АТОМА НАТРИЯ

1.1. Особенности лазерного возбуждения резонансных состояний атомов натрия в условиях больших оптических плотностей паров

1.2. Определение концентрации возбужденных атомов Na(3.P)

1.2.1. Интерферометрическое определение параметров контуров линий источника зондирующего излучения

1.2.2. Определение концентрации возбужденных атомов натрия методом поглощения на фоне спектральной линии

1.2.3. Определение концентрации возбужденных атомов натрия методом лучеиспускания.

1.3. Определение концентрации невозбужденных атомов и молекул натрия.

1.4. Экспериментальная установка.

1.4.1. Основная экспериментальная установка

1.4.2. Экспериментальная схема для исследования контуров спектральных линий

1.4.3. Измерение ионизационных токов

1.5. Экспериментальные условия

2. ВОЗБУЖДЕНИЕ ВЫСОКОЛЕЖАЩИХ АТОМНЫХ УРОВНЕЙ В ПАРНЫХ СТОЛКновениях 32р -атомов*.

2.1. Исследование механизмов и эффективности заселения nzL -уровней N& при возбуждении 32Р -состояния х (обзор литературы ).

2.2. Результаты экспериментов по определению констант скорости возбуждения П ь -уровней атома!

Na и их анализ

2.3. Результаты исследования ионизации паров натрия лазерным, излучением на длине волны D -линий.

3. механизмы и эффективность возотщенияд^ и в*пи -состояний молекулы Nq2 ш поглощении атомами натшя излучения В -линий.

3.1. Процессы высвечивания молекулярной флуоресценции при возбуждении Л-Р -уровней щелочных атомов (обзор литературы)

3.2. Спектры флуоресценции Zp иВ -полос Nq2 , наблюдаемых при лазерном возбуждении ЗР -уровня Nd

3.3. Исследование и разделение механизмов возбуждения Я~Х и 8-х

-полос флуоресценции молекулыN(2%

У w I |г

3.4. Эффективность столкновительного заселения И 2ц и ВЛц-состояний

No, . Полученные результаты и их анализ

4. возбущение сплошной флуоресценции при лазерном возбуждении атомов Na (32Р).

4.1. Механизмы высвечивания сплошных полос в спектрах флуоресценции щелочных молекул (обзор литературы).

4.2. Особенности высвечивания сплошной молекулярной флуоресценции при лазерном возбуждении резонансного уровня 3 Р атома натрця

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Процессы переноса энергии при резонансном возбуждении атомов Na(3/2 P)»

В течение последнего десятилетия значительно возрос интерес к экспериментальному и теоретическому изучению процессов передачи энергии при атомно-атомных и атомно-молекулярных взаимодействиях в парах щелочных металлов. Главным образом это связано с развитием ряда практических устройств - перестраиваемых газовых лазеров, газоразрядных источников света высокого и низкого давления, использующих в качестве рабочего вещества пары щелочных металлов. Усовершенствование уже созданных, а также разработка принципиально новых лазерных систем на электронных переходах двухатомных молекул требует сведений о механизмах переноса электронной энергии возбуждения и их эффективности. Для конкретного описания энергетики системы лазерных уровней необходимо знание скоростей всей совокупности процессов возбуждения и релаксации атомных и молекулярных состояний. В настоящее время уже созданы и успешно работают перестраиваемые лазеры на электронных переходах в системе синглет-ных термов щелочных молекул, использующие в качестве источника оптической накачки мощное лазерное излучение, попадающее в полосы поглощения щелочных димеров в видимой области спектра /1-4/.Имеются также оптимистические оценки возможности получения перестраиваемой лазерной генерации на переходах в системе триплетных термов щелочных молекул /5,6/. Отсутствие информации о константах трансформации энергии в парах щелочных металлов в присутствии буффер-ного газа не позволяет окончательно решить вопрос о возможности получения мощной импульсной генерации на молекулярной Д—-Х -полосе при возбуждении атомной компоненты паров в условиях испульсно-го сильноточного разряда /7/. Достаточно перспективной представ

-bляется также возможность трансформации солнечной энергии в лазерное излучение в парах щелочных металлов /8/. Чрезвычайно актуальным исследование эффективности процессов передачи энергии при атомно-атомных и атомно-молекулярных взаимодействиях в парах натрия является с точки зрения создания ряда высокоэффективных газоразрядных источников света, поскольку большинство вышеупомянутых процессов являются каналами диссипации энергии возбуждения и существенно влияют на к.п.д. разрабатываемых источников и их оптические свойства /9/.

В течение, ряда лет весьма интенсивно и всесторонне исследовались процессы переноса энергии (ПЭВ) к атомам щелочных металлов при поглощении лазерного излучения молекулярной компонентой паров /10-14/. Щелочные димеры имеют сильные полосы поглощения в видимой и ближней инфракрасной области спектра и играют, несмотря на их малую относительную концентрацию, важную роль в энергетике оптически возбужденных паров. Использование для возбуждения лазерного излучения позволило достичь весьма высокой селективности заселения молекулярных состояний. В результате проведенных экспериментальных исследований было показано, что в зависимости от условий (концентрации частиц, длины волны и мощности лазерного излучения) возбуждение атомных уровней может происходить в результате целого ряда процессов: столкновительного димер-атомного переноса энергии возбуждения; фотодиссоциации щелочных молекул; предиссо-циации возбужденных молекулярных состояний, а также при оптических столкновениях в поле лазерного излучения, нерезонансного рассматриваемому. атомному переходу. Были определены константы скорости и эффективные сечения данных процессов, а также их спектральные зависимости. Для димер-атомного ПЭВ в парах натрия была выяснена зависимость его эффективности от начального колебательно-вращательного состояния молекулы /12/.С точки зрения этих исследований особый интерес представляет изучение обратных процессов т.е. передачи энергии от возбужденных щелочных атомов к молекулам.Этот вопрос довольно интенсивно изучался в последние годы для паров рубидия и цезия /15-17/ в связи с предложенной А.Галлахером новой системой перестраиваемого лазера на парах щелочных металлов /7/ при электронном возбуждении атомарной компоненты паров. Однако в данных работах /15-17/ процессы атомно-молекулярной передачи энергии изучались в присутствии высоких давлений инертного газа (р ** 20 атм), что накладывало свою специфику и практически не позволило выяснить роль передачи энергии от возбужденных атомов к одноименным щелочным молекулам. Что же касается изучения процессов атомно-мо-лекулярной трансформации энергии в чистых щелочных парах, то здесь следует отметить работу Ю.П.Корчевого с сотр. /18/, в которой изучалось высвечивание молекулярных /}и б'Лц-*" - полос при электронном и оптическом возбуждении атомов К(Ч2Р) . Было показано, что генерация электронно-возбужденных молекул калия в /?'5»ц и В'Па. ~ состояниях происходит в результате аномально эффективного (Q ~ 10" см ) процесса фоторекомбинации в парах калия. Это исследование является практически единственной работой, посвященной рассматриваемой проблеме и выполненной с использованием нелазерных источников возбуждения.

Интерес к изучению процессов трансформации энергии при возбуждении щелочных атомов значительно возрос в связи с развитием техники перестраиваемых лазеров на красителях. В первую очередь это относится к такому объекту исследований, как пары натрия.Действительно, излучение D -линий атома натрия ( Л = 589,0 и 589,бнм) попадает в центр полосы усиления красителя родамин-бЖ, что обеспечивает возможность создания высокой концентрации резонансно-возбужденных 3*Р -атомов натрия в парах. Первые работы, использующие такой метод лазерного возбуждения атомов Na , относятся к 1976 году /19-21/. Они носили в основном качественный характер и содержали описание деталей спектра флуоресценции паров натрия наряду с предположениями о возможных процессах переноса энергии.В частности, в /19/ сообщалось о заселении высоколежащих атомных уровней, энергия которых близка удвоенной энергии 3ZP -состояния, о высвечивании молекулярных Aий~*"*Х -полос Nq^, а также высвечивании сплошной полосы A/cig в районе 415-465 нм. Описательный характер рассматриваемых исследований в первую очередь был обусловлен тем, что для получения количественной информации об эффективности процессов передачи энергии необходимо знание концентрации резонансно-возбужденных атомов Nq(32P) . Определение этой величины в условиях сильного пленения излучения представляет собой достаточно сложную проблему. Метод измерения абсолютных ин-тенсивностей резонансных линий при наличии диффузии излучения применим лишь в условиях определенной геометрии излучающего объема, и при известных параметрах контуров спектральных линий/22-31/. В противном случае, требуется экспериментальное определение эффективного времени жизни в конкретных условиях эксперимента. Этим объясняется тот факт, что первые попытки определения эффективных сечений реакции удвоения электронного возбуждения атома Nq дали результаты, различающиеся более чем на четыре порядка величины /32-33/.

Таким образом, к моменту начала работы над темой диссертации (1979 г.) в литературе, в основном, имелись лишь качественные данные относительно процессов передачи энергии при резонансном лазерном возбуждении атомовN(2 . Единственная количественная работа /34/, в которой было определено эффективное сечение столкновительного возбуждения -состояния N<22 в реакции типа была выполнена методом кинетики флуоресценции при импульсном лазерном возбуждении ЗР -уровня атома Na .

Кроме того, имелась весьма противоречивая информация о роли механизма фоторекомбинационного высвечивания молекулярной флуоресценции в парах натрия. Данные о закономерностях высвечивания диффузной флуоресценции носили разрозненный и неполный характер.Сложившаяся ситуация определила цель и задачи настоящей диссертационной работы.

Целью настоящей работы явилось экспериментальное исследование процессов трансформации энергии в парах натрия при стационарном лазерном возбуждении резонансного уровня ЗгР атома натрия.

Настоящая диссертационная работа состоит из четырех разделов. В I разделе рассматривается методика определения абсолютных потоков флуоресценции, концентрации возбужденных атомов и заряженных частиц. Анализируется эффективность лазерного возбуждения оптически-плотных паров натрия, а также достоинства и погрешности используемых методов. В I разделе также содержится описание экспериментальной установки, используемой для определения эффективности возбуждения атомных и молекулярных состояний, а также различных ее модификаций в зависимости от целей эксперимента.

Раздел 2 содержит оригинальные результаты по определению констант скорости и эффективных сечений возбуждения высоколежащих уровней атома натрия. Полученные результаты сравниваются с имеющимися литературными данными, анализируются причины и источники различий. Приводятся результаты измерений ионизационных токов, оценки концентрации заряженных частиц, анализируется роль неупругих взаимодействий с заряженными частицами в процессах возбуждения и релаксации атомных и молекулярных состояний.

Раздел 3 посвящен изучению механизмов возбуждения молекулярных синглетных/]"*У и -полос Ncl^ . Излагается предложенная нами методика разделения фоторекомбинационного и столкновительно-го механизмов высвечивания данных молекулярных полос, основанная

ЛОна корреляции и -состояний с различными компонентами тонкой структуры 3%/z иЗгРз/г , соответственно. Приводятся результаты применения данной методики для доказательства доминирования столкновительного механизма возбуждения/?2ц и В'Пц. -состояний /VGg при резонансном лазерном возбуждении 3 Р ~ уровня атома

N а.

Приводятся константы скорости и эффективные сечения столкновительного возбужденияи В 77ц -состояний.

В разделе 4 излагаются результаты исследования закономерностей высвечивания сплошной полосы молекулы/Vq^. На основе полученных зависимостей интегрального потока флуоресценции в диффузной полосе от плотности мощности лазерного излучения, концентрации возбужденных атомов и невозбужденных молекул выдвигается новый -радиационно-столкновительный механизм возбуждения данной полосы в системе триплетных термов молекулы NO-z .

Основные задачи, решенные в процессе работы над темой диссертации, могут быть сформулированы следующим образом:

1) разработана методика определения констант скорости и эффективных сечений процессов передачи энергии, базирующаяся на измерениях абсолютных квантовых потоков атомной и молекулярной флуоресценции и на определении концентрации резонансно-возбужденных атомов методом поглощения на фоне спектральной линии.С учетом широкого диапазона изменения концентрации невозбужденных атомов в эксперименте и результатов интерферометрического исследования контуров линий источника зондирующего излучения, метод поглощения развит для самого общего случая - фойгтовского вида контуров излучения и поглощения;

2) определены константы скорости и эффективные сечения реакции удвоения энергии возбуждения З^Р -уровня атома натрия для семи атомных уровней, характеризуемых отрицательным энергетическим дефектом;

3) для атомных уровней с положительным дефектом энергии относительно удвоенной энергии 32Р -уровня определены эффективные сечения возбуждения пяти спектральных линий;

4) измерены ионизационные токи. и оценена концентрация заряженных частиц, проанализирована роль фотоплазмы в картине процессов передачи энергии;

5) разработана новая методика разделения процессов столкно-вительного и фоторекомбинационного возбуждения молекулярных состоянии в'Ги и &% , и доказана пренебрежимо малая роль фоторекомбинационного высвечивания синглетных полос /Vq2;

6) определены константы скорости и эффективные сечения столк-новительного возбуждения ЯТи и В'Пи -состояний Na, :

7) выяснен механизм и закономерности высвечивания сплошной полосы (415-465 нм) флуоресценции молекулы N&^ .

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих печатных трудах, а также сформулированы в заключении:

1. Папернов С.М., Швегжда К.Л. Процессы переноса энергии в парах натрия при резонансном возбуждении уровня 32Р .-В кн.: Процессы переноса энергии в парах металлов. Рига: ЛГУ им.П.Стучки, 1981, с.31-41.

2. Папернов С.М., Швегжда Ж.Л., Янсон М.Л. Процессы переноса энергии при резонансном возбуждении атомов Nq(32P) .Тезисы докладов 8 ВКЭАС. Ленинград, 1981, с.95.

3. Папернов С.М., Швегжда Ж.Л., Янсон М.Л. Механизмы заселения атомных и молекулярных состояний натрия при оптическом возбуждении уровней Nd(32P) .-В кн.: Процессы переноса энергии в парах металлов. Рига: ЛГУ им.П.Стучки, 1983, с.40-58.

4. Швегжда Ж.Л. Механизмы и эффективность передачи энергии при резонансном лазерном возбуждении атомов натрия.-Тезисы докладов 6 Респ. конф. молодых ученых по спектроскопии и квантовой электронике. Вильнюс: Вильнюсский ГУ, 1983, с.103.

5. Папернов С.М., Швегжда Ж.Л., Янсон M.JI. Некоторые особенности высвечивания молекулярных спектров при резонансном лазерном возбуждении щелочных паров.-Тезисы докладов 19 Всесоюзного съезда по спектроскопии, чЛ. Томск, 1983, с.218-220.

6. Shvegzda Zh.L., Papernov S.M., Janson M.L. Atom-Atom, and Atom-Molecule Collisions in Sodium Vapour Excited by Laser Resonance Radiation at Transition Wave length.-In: Abstracts 13 Int. Conf. on the Phys. of Electron, and Atom. Collisions. Berlin, 1983, p.347.

7. Shvegzhda Zh^L., Papernov S.M., Janson M.L. A study of Atom-Atom and Atom-Molecule Interactions in the Resonance Excitation of Sodium Atoms.- Chem. Phys. Lett., 1983, vol.101, N 2, p. 187 - 191

I. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТАНТ СКОРОСТИ ПРОЦЕССОВ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГИИ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ РЕЗОНАНСНЫХ

УРОВНЕЙ АТОМА НАТРИЯ

В данном разделе рассматриваются методические вопросы, связанные с корректным определением величин, необходимых для получения констант скорости процессов трансформации энергии оптически возбужденных атомов натрия. Такими величинами являются: абсолютные потоки атомной и молекулярной флуоресценции,концентрация резонансно возбужденных атомов № в ЗгР -состоянии, а также концентрация нормальных атомов и молекул - Noa и А/ом .

I.I. Особенности лазерного возбуждения резонансных состояний атомов натрия в условиях больших оптических плотностей паров

Лазерное возбуждение атомов Ml осуществляется в режиме диффузии резонансного излучения, что требует учета некоторых моментов, связанных со спецификой возбуждения атомов в условиях многократного переизлучения фотонов в пределах резонансной линии.В частности, при определении концентрации оптически возбужденных атомов натрия в состояниях 32Д//2,3/2 методом относительного поглощения линий диффузной серии, большое значение имеет вопрос о функции распределения возбужденных атомов по скоростям, и, как следствие, форма контура поглощения. Поэтому мы кратко,в основном качественно, остановимся на вопросах переноса излучения в оптически плотных парах, используя результаты работ /22-31,35-44/.

Особенностью оптического возбуждения паров щелочных металлов приЭД?^"" 10^ (здесь #0 -коэффициент поглощения в центре линии, I -характерный размер поглощающего слоя газа) внешним источником резонансного излучения является то, что при примерном совпадении центральных частот и ширин контуров возбуждения и поглощения, кванты света, пришедшие непосредственно от источника возбуждения, практически не проникают в исследуемый объем ( возбуждение происходит в пристеночной области), и все возбуждение внутри объема определяется лишь переизлученными квантами /28,35-36/. Это обусловило высокую эффективность и пространственную однородность схемы объемного возбуждения оптически плотной среды,используемой, например, в цикле работ А.Н.Ключарева с сотр. по исследованию процессов ассоциативной ионизации и фотоионизации с возбужденных уровней щелочных атомов /28,35/.

При лазерном возбуждении оптически плотных паров осуществляется схема возбуждения в выделенном направлении. В этих условиях, как правило, возникает сложность, связанная с необходимостью получения достаточно однородного распределения возбужденных атомов в исследуемом объеме. Работа при оптических плотностях поглощающей среды I оказывается малоэффективной, поскольку концентрация возбужденных атомов в этом случае мала, и, следовательно,мал интегральный выход исследуемых реакций.

Оптическое возбуждение щелочных атомов при поглощении лазерного излучения в диапазоне I требует специального рассмотрения. Зависимость глубины проникновения лазерного излучения в оптически плотные пары натрия от длины волны т.е. отстройки -Д относительно центраD -линии (Dj - Л= 589,6 нм, Dg ~ Л = 589,0 нм), и связанное с этим влияние тушения возбужденных атомов Nd(32P) на стенках, исследовалось в работе /36/. При этом была продемонстрирована невозможность для незначительных отстроек Д ^ 4 ГГц получения пространственной однородности распределения возбужденных атомов в геометрии возбуждения в выделенном направлении. Тем не менее, требование однородности распределения возбужденных атомов по лучу является одним из самых существенных при получении количественных характеристик процессов с участием возбужденных атомов. В большинстве исследований, осуществляющих возбуждение атомов Na лазерным излучением, это требование выполняется при значительной отстройке частоты лазера от центра!} -линии. Как правило, такая ситуация имеет место при настройке частоты лазерного излучения наD -линию "по максимуму флуоресценции", осуществляемой при аксиальном возбуждении в цилиндрической кювете с парами натрия. Так, например в работе /34/, однородное "по лучу" распределение возбужденных атомов Na(32p) было достигнуто для Г = 743 К при отстройке Л = 346 ГГц. При меньших температурах величина необходимой отстройки уменьшается - так, для Т= 523 К Д = 2,4 ГГц /45/.

В настоящей работе пространственная однородность возбуждения паров натрия также достигалась отстройкой частоты лазерного излучения относительно центра D -линий атома Ncl . При этом нами была предпринята попытка оценить величину отстройки -Д и степень пространственной однородности возбуждения. Определить точно величину Д достаточно сложно, поскольку возбуждение производилось широкой линией 8,6 ГГц (0,01 нм) , а ширина допплеровского контура поглощения при 7= 600 К составляла дЧ) = I ,86 ГГц. Однако приблизительно оценить порядок величины Д представляется возможным из следующего эксперимента. Рассмотрим схематично цилиндрическую ячейку, используемую нами в экспериментах по определению констант скорости реакций передачи энергии (рис. I.I). Возбуждение производилось вдоль оси ячейки в направлении у . Сигнал флуоресценции регистрировался в направлении X , причем апертура ограничивалась маленькими окошками - ( ф = 2,5-3,0 мм). Расстояние от области флуоресценции до входного окошка - Q? составляло «5 см. В такой геометрии регистрировался сигнал резонансной атомной флуоресценции ( в направлении X ) при сканировании частоты лазерного, излучения в окрестности D -линий. Регистрограмма для одной температу

Рис. I.I. Схематическое изображение ячейки флуоресценции, используемой в экспериментах по определению концентрации возбужденных атомов методом поглощения.

Рис. 1.2. Регистрограмма резонансной флуоресценции атома Na при сканировании частоты лазерного возбуждения в окрестности JDg -линии, Т= 575 К. ры Т= 575 К приведена на рис. 1.2. Как видно из рис. 1.2, сканирование частоты в окрестности D^ -линии дает два максимума резонансной флуоресценции. Области между максимумами, по-видимому, соответствует перекрывание центральной части контура поглощения и контура возбуждения. По величине частотного расстояния между максимумами может быть оценена (хотя и очень приблизительно) величина отстройки - Д . Нами исследовались подобные регистрограммы в зависимости от плотности паров натрия. Как и отдалось,было обнаружено уменьшение А с уменьшением температуры от А =30 ГГц при Т= 600 К до Д «10 ГГц при Т = 550 К.

В работе /37/ теоретически исследовалась зависимость полного числа оптически возбужденных атомов от отстройки частоты - А при падении на боковую поверхность поглощающей оптически плотной среды конечных размеров цилиндрической конфигурации направленного монохроматического светового пучка под произвольным углом. Было показано, что для наиболее эффективного оптического возбуждения среды частота лазерного излучения должна отличаться от частоты V0 , соответствующей центру линии поглощения, причем диапазон отстроек, отвечающих концентрации возбужденных атомов на уровне 0,5 от максимального значения, для случая лоренцовского вида контура поглощения задается выражением fttJ Д fxJ (I.I)

10 < дч ^ 0,75 где I - длина пути лазерного луча в ячейке.

Подставляя данные нашего эксперимента: Т= 575 = 2,07.107Гц,

1= 5 см, Щ = 1,5'Ю5 см"1, получаем 1,9 ГГц^Д^ 23,6 ГГц.Рассчитанное таким образом значение Д хорошо согласуется с результатами наших экспериментов.

Таким образом, в нашем случае возбуждение осуществляется в далеком крыле контура поглощения, причем в области столкновитель-ной его части, определяемой резонансным уширением. В этом случае функция распределения первично возбужденных атомов по скоростям определится взаимным ходом потенциальных кривых квазимолекулы сталкивающихся атомов в области межъядерных расстояний, при которых произойдет поглощение. Величина энергетической отстройки составляет h& * 1,2*10"^эВ ( Т= 600 К), что отвечает деформации атомных термов в области больших межъядерных расстояний /46/. Учитывая,что эта область R соответствует резонансному диполь-дипольному взаимодействию /46-48/, получаем, что его энергия становится сравнимой с h.A в области межъядерных расстояний Q » 120 А ( значение постоянной резонансного взаимодействия по данным /46/ равно =5-Ю"8 см^с'1). Поскольку к&«кТ = 5,2-Ю"2 эВ (при Т=600 К), то поглощение лазерного излучения при столь больших межъядерных расстояниях не может заметно изменить распределение по скоростям ансамбля первично возбужденных 32Р -атомов по сравнению с невозбужденными атомами.

Необходимо также учесть, что формирование результирующего распределения возбужденных атомов по скоростям происходит в условиях сильного пленения излучения в режиме многократного рассеяния при больших оптических плотностях

10 . Это приведет к термализации результирующего распределения возбужденных атомов по скоростям.

Как известно, первоначально считалось, что процесс рассеяния квантов происходит когерентно (в элементарном акте рассеяния частота излучения не меняется). В дальнейшем же было показано, что при переизлучении происходит перераспределение излучения по частотам в пределах ширины линии (некогерентное рассеяние). С точки зрения: ответа на вопрос, какой будет степень когерентности рассеяния, решающее значение имеет функция перераспределения излучения по частотам-nVbV2) /38/ (функция корреляции) .Физический смысл данной функции состоит в следующем. Величина представляет собой вероятность поглощения излучения частоты с последующим испусканием квантов с частотами от до , рассчитанную на один поглощающий атом и выраженную в долях коэффициента поглощения в центре линии. Конкретный вид функции ГС^Уг) непосредственно связан с механизмом уширения спектральной линии и в общем случае имеет сложный вид /38-40/. Однако в ряде работ /42-44/ строгими квантовомеха-ническими методами показано, что в случае оптически плотной среды рассеяние резонансных квантов носит некогерентный характер,и имеет место пропорциональность коэффициентов излучения -K(V) и поглощения - , так что k(v) « tf (v) / ( 1.2 )

Приближение ( 1.2 ) получило в астрофизической литературе название приближения полного перераспределения по частотам ( ППЧ.). При выполнении ( 1.2 ) функция корреляции будет иметь вид: const (1-3) где/fV) -частотное распределение коэффициента поглощения, выражаемое как /fv) = •

Выполнение (1.3 ) означает, что вероятность излучения кванта частоты вслед за поглощением кванта V-j не зависит от V-j и пропорциональна коэффициенту поглощения на частоте переизлученный квант полностью или частично утрачивает сведения о своей первоначальной частоте, которую он имел в предыдущем акте рассеяния. Это явление называется частотной релаксацией в линии. Частотная релаксация в линии непосредственно связана с термализацией распределения скоростей возбужденных атомов, поскольку допплеровскому контуру линии соответствует максвелловское распределение возбужденных атомов по скоростям. Одним из факторов, определяющих скорость сходимости процесса частотной релаксации, по-видимому, является кратность рассеяния. Изменение спектрального состава первоначально строго монохроматического излучения в результате многократного процесса рассеяния исследовалось Ивановым и Шнейвайсом в работе /41/. В ней была рассчитана корреляционная функция между начальной частотойУ0 фотона и его частотой V'1 после П -кратного рассеяния в случае безграничной среды с однородным пространственным распределением источников первичного монохроматического света.Оказывается, что уже после трех-четырех переизлучений, независимо от начальной частоты у , частотное распределение резонансного фотона практически повторяет допплеровский профиль. Это означает возможность применения приближения ППЧ в условиях, когда результирующая концентрация возбужденных атомов формируется в процессе более чем трех-кратных перепоглощений т.е. ггри#о^>4. В условиях нашего эксперимента температурный диапазон и характерные размеры зоны возбуждения удовлетворяют данному критерию применимости приближения ППЧ, а именно (^"Ю^-Ю^), так что в результате многократных перепоглощений ожидается формирование максвелловского распределения возбужденных атомов по скоростям, и допплеровский вид контура линии поглощения с резонансного 32Р -уровня.

С другой стороны, при столь больших оптических плотностях 10 , контур линии поглощения уже нельзя считать чисто допплеров-ским, поскольку в этой области значений ЭД/ центральная( доплеров-ская) часть контура полностью поглощается, и перенос излучения осуществляется, в основном, за счет лоренцовских крыльев контура, определяемых эффектами давления (резонансное уширение).Если эффектами давления пренебречь нельзя, то к механизму формирования перераспределения квантов по частоте, связанному с тепловым движением атомов в поглощающем объеме, добавляется новый механизм. За время жизни атома в возбужденном состоянии расположение окружающих частиц, которые вызывают смещение уровня, успевает полностью измениться, что приводит к уменьшению степени корреляции между частотой поглощенного и частотой испущенного кванта. Хотя,как подчеркивается в /38/, такая трактовка является очень приближенной, и, в действительности, вопрос гораздо сложнее, основной вывод об отсутствии корреляции между частотами поглощаемого и излучаемого кванта оказывается верным. В температурном диапазоне настоящего эксперимента оба механизма перераспределения по частотам работают одновременно. На крыльях линии определяющую роль играет столкновительный механизм. Поведение и свойства функции корреляции при одновременном учете двух механизмов уширения ( допплеровского и столкнови-тельного) исследованы в работе Дк.Финна /40/.Результирующая функция имеет очень сложный вид, однако, в области больших частот 1^1 и , где ролью эффекта Допплера в перераспределении по частотам можно пренебречь, корреляция между частотами поглощаемого и излучаемого кванта отсутствует уже в начальной ступени процесса переноса.

Таким образом, на основании анализа литературных данных можно заключить, что в условиях нашего эксперимента предположение о полном перераспределении по частотам (ППЧ) является разумным приближением и при корреляции между частотами фотона до и после однократного рассеяния.

Следует отметить, что косвенным подтверждением выполнимости приближения ППЧ при возбуждении паров натрия лазерным излучением, частота которого значительно отстроена от центра контура поглощения, являются результаты работ /34,45,49/, в которых измерялось эффективное время жизни 32Р -уровня. Экспериментально полученная величина в пределах погрешности эксперимента (10%) совпала с временем распада фундаментальной моды, рассчитанным согласно /22,23/.

Также о значительной роли пленения резонансной флуоресценции в условиях нашего эксперимента свидетельствует "расплывание" лазерного луча при его фокусировке в зоне флуоресценции. Так, при уменьшении диаметра лазерного луча до 0,05 см, размер цилиндра зоны флуоресценции достигал 0,15 см без заметного радиального ослабления интенсивности резонансной флуоресценции, что говорит о формировании результирующего распределения возбужденных атомов в результате многократных актов рассеяния. Качественно с выводами работ /26,27/ согласуется также температурное поведение "расплыва-ния" лазерного луча. Этот эффект был максимален при самых низких температурах эксперимента Т~=500-550 К, что соответствует чисто допплеровскому виду контура поглощения, и уменьшался при увеличении температуры, что, в свою очередь, может быть объяснено более свободным выходом резонансного излучения на крыльях линии.В условиях нашего эксперимента эффект "расплывания" лазерного луча нежелателен в том смысле, что он усложняет определение характерного размера (радиуса) зоны возбуждения в экспериментах по определению концентрации возбужденных атомов методом поглощения линий диффузной серии, а также при определении абсолютных потоков атомной и молекулярной флуоресценции. Поэтому с целью максимально однородного возбуждения паров натрия в радиальном направлении -X (рис. I.D, лазерный луч расширялся с помощью линзы (/«I м) до диаметра равного или, с учетом гауссовского распределения энергии в сечении луча, несколько превышающего внутренний диаметр капиллярной части ячейки флуоресценции (2R =4 мм). В таком случае характерный размер зоны флуоресценции определялся радиусом капилляра.

Вопрос об однородности лазерного возбуждения паров натрия в аксиальном направлении (осьу на рис. I.I) исследовался в эксперименте с ячейкой специальной конструкции, имеющей длину цилиндрической части Н = 10 см. По методу, описанному в 1.4.3, определялось распределение концентрации возбужденных атомов вдоль лазерного луча. При этом очевидно проявлялась зависимость глубины проникновения лазерного излучения в поглощающую среду от отстройки его частоты относительно центра контура поглощения. Аксиальное распределение концентрации возбужденных атомов при настройке на максимум флуоресценции при/^~5 см (см. рис. 1.2) показано на рис. 1.3. Как видно, при отстройке частоты Д = 17,2 ГГц концентрация возбужденных атомов на длине капилляра Н = 10 см изменяется менее чем в 2 раза. В экспериментах, в которых определялась концентрация возбужденных атомов с целью определения констант скоростей процессов передачи энергии, размер зоны флуоресценции ограничивался окошками, диаметром 2,5 мм (см. рис. 1,1), что уменьшало неоднородность аксиального распределения возбулщенных атомов до 2-5%.

Таким образом, пространственное распределение возбужденных атомов в зоне флуоресценции, просвечиваемой одновременно зондирующим излучением от внешнего источника и лазерным излучением,с хорошей точностью можно считать однородным. Как отмечалось выше,выполнение приближения ППЧ в условиях нашего эксперимента обеспечивает максвелловское распределение возбужденных атомов по скоростям неответственно, допплеровскую форму центральной части контура поглощения с резонансного УР -уровня атома Na . Совокупность этих условий делает возможным использование метода линейчатого поглощения линий диффузной серии для определения концентрации оптически возбужденных атомов натрия.

Ю 8

6 4 2

N^p'IO ,см

0 0 о о N32p о - о 0 jil

20

АО

JI1I |

60

Нтмм

80

Рис. 1.3. Аксиальное распределение концентрации возбужденных атомов Na по лазерному лучу, Т = 575 К, Д = 17,2 ГГц.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Швегжда, Жанета Людвиковна

2.3. Результаты исследования ионизации паров натрия лазерным излучением на длине волны D - линий

Как уже упоминалось выше, первые эксперименты по возбуждению атомов натрия лазерным излучением, резонансным 32S—32Р -переходу /21,105/, обнаружили весьма эффективную ионизацию паров,вызванную сверхупругим разогревом первичных электронов при насыщении поглощения на данном переходе. Практически одновременно появились работы /83,103,111,119,122,129/, в которых при невысоких(Рла$ « Ю2 Вт* см"2) и средних Вт «см""2) мощностях возбуждения, a также небольших концентрациях атомов (Nda^IO^cm""3) была достигнута лишь незначительная (<10 ) степень ионизации, что объяснялось отсутствием "быстрых" электронов и результирующей ударной ионизации и позволило изучать первичные процессы образования заряженных частиц при резонансном лазерном возбуждении атомов N& . В настоящее время достигнут значительный прогресс в изучении механизмов ионизации паров натрия лазерным излучением. Например,этому вопросу посвящена обзорная работа /109/. В целях краткости мы не будем в дальнейшем касаться механизмов многофотонной ионизации атомов и молекул

N а, , а также индуцированных лазерным излучением неупругих столкновений, так как оценки их вклада на основании экспериментальных /84,109,119,122,130/ и теоретических /116,131/ констант скорости показывают, что этими процессами в условиях нашего эксперимента (Р/шз«1 Вт» см"2) можно пренебречь.Поэтому рассмотрим два основных канала ионизации паров натрия при лазерном возбуждении атомов в 3ZP -состояние.

I. Ассоциативная ионизация в парных столкновениях атомов натрия (АИ) . Этот процесс может происходить по трем схемам:

Na(3zP)+Na(32P) Nain2L) + Nai32S)

Na(n%)+Na(32P) — J (2Л6}

Вклад канала (2.14 ) исследовался нами экспериментально (см. табл. 2.4 X Поэтом/ оценим вклад АИ по каналам (2.15 ) и (2.16 \Известно /132/, что процесс АИ в канале (2.15 ) наиболее эффективно происходит при разрушении возбужденных состояний атома, потенциал ионизации которых сравним с энергией диссоциации образующегося молекулярного иона. Так как энергия диссоциации ионапо данным/133/ Dg = 1,1-0,1 эВ, то реакция (2.15 ) должна быть практически одинаково эффективна (в пределах порядка ) для сильно заселенных в настоящем эксперименте уровней и и менее эффективна (на порядок и более ) для уровней ^2Р и . АИ по схеме ( 2.15 ) в случае атома Ncl изучалась в работах /83,134/, которые подтвердили рассмотренные особенности эффективности ионизационных процессов для высоковозбужденных состояний атомов. Так константа скорости АИ в столкновениях

Na(^D)+Na(3 s) равна KqtQ = 7,8'10~"^ см3'с~"®", что более чем на порядок больше констант скорости реакции АИ в каналах и Na(32PHNa(32P) , определенных в той же работе /83/. При максимальной заселенности 32Р -уровня Njty = 2*10^ см"3 суммарная населенность двух рассматриваемых уровней , 52Р может быть оценена исходя из данных табл. 2.2, что дает N^a$гр = а о W АН ' 4,8*10 см . Используя вышеприведенное значение » можно получить вклад реакции (2.15 )в общее число актов ионизации (см.

2.14 )

Nat+ 9 (2.15)

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Швегжда, Жанета Людвиковна, 1983 год

1. Wellegehausen В. Optically Pumped Dimer Lasers.- 1.EE J.Quantum Electronics, 1979, vol.15, N 15, P- 1108 - 1130.

2. Wellegehausen В., Heitmann H.H. Experiments on Optically Pumped Three-Level Dimer Lasers.- Appl. Phys. Lett., 1979, vol.34,N 1, P. 44 - 47.

3. Канорский С.И., Каслин В.М., Якушев О.Ф. Nq2 -лазер с оптической накачкой.- Квантовая электроника, 1980, т.7, № 10,с. 22012203.

4. Каслин В.М., Якушев О.Ф. Импульсный L Ц -лазер с оптической накачкой. - Квантовая электроника, 1982, т.9, W 2, с. 365-367.

5. Konowalow D.D., Julienne P.S. Li, and Nat Cull Excimer Emission. - J.Chem.Phys., 1980, vol.72, N 11, p. 5815-5818.

6. Woerdmann J.P. Laser - Excited Broadband Violet Emission Prom. Sodium Molecules.- Opt. Commun., 1978,vol.26,N 2, p.216-218.

7. York G., Gallagher A. High Power Gas Lasers Based on AlkaliDimer/?**"X Band Radiation.- Jila Report, 1974,N 114, p. 1-53.

8. Гудзенко JI.И., Голгер А.Л., Яковленко С.И. О преобразованиисолнечного излучения в лазерное на смеси С5+Х8.- В кн.: Кинетические модели в лазерной физике и теории колебаний.(Труды ФИАН, т.120). М.:Наука, 1980, с. 84-90.

9. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света. М.-Л.:Энергия, 1966, 365 с.

10. Janson M.L., Klavins J.P. Effective Cross Sections of Excitation Transfer from Separate VJ States of Na2(Bvu) to Atomic Levels of NO. and К.- Chem. Phys. Lett., 1982, vol.86, N 5,6, P. 453 - 457.

11. Janson M.L., Papernov S.M. Photodissociation of Alkali Dimers /vq2 and k2 into Atoms in Ground^s and ResonanceStates*-J. Phys. B: At. Mol. Phys., 1982, vol.15, N 22, p. 4175-4197.

12. Янсон M.JI. Столкновительные и диссоциативные процессы возбуждения атомов и их роль при генерации излучения в парах щелочных металлов. - Квантовая электроника, 1982, т.9, № 12,с. 2514 - 2523.

13. Drummond D.L., Schlie L.A. Spectra and Kinetics of the Rb, Molecule.-J. Chem. Phys., 1976, vol.65, N 6, p. 2116 - 2125.

14. Benedict R.P., Drummond D.L., Schlie L.A. Absorption Spectra of theCS2 Molecule. - J, Chem. Phys., 1977, vol.10, p. 46OO-4607.

15. Benedict R.P., Drummond D.L., Schlie L.A. Fluorescence Spectra and Kinetics of. - J. Chem. Phys., 1979, vol.70, N 7,p. 3155 - 3164.

16. Корчевой Ю.П., Лукашенко В.И., Лукашенко С.Н. Образование электронно возбужденных молекул при фоторекомбинации атомов калия в^р hw -состояниях. - ЖЭТФ, 1978, т.75, вып. 3(9), с.846-855.

17. Lucatorto T.B., Mcllrath T.I. Efficient laser Production of Na Ground-State Plasma Column: Absorption Spectroscopy andPhotoionization Measurement of Na*.- Phys. Rev. Lett., 1976, vol. 37, N 7, P- 428 - 431.

18. Holstein T. Imprisonment of Resonance Radiation in Gases.I.-Phys. Rev. 1947, vol.72, N 12, p. 1212 - 1233.

19. Holstein T. Imprisonment of Resonance Radiation in Gases.2.-Phys. Rev., 1951, vol.83, N 6, p. 1159 - 1168.

20. Биберман JI.M. К теории диффузии резонансного излучения.- ЮТШ, 1947, т.17, вып. 5, с. 416-426.

21. Голубовскйй Ю.Б., Лягущенко Р.И. 0 заселенности резонансных уровней в цилиндрическом объеме.- Опт. и спектр., 1976, т.40, вып. 2, с. 215-222.

22. Голубовскйй Ю.Б., Каган Ю.М., Лягущенко Р.И. 0 заселенности резонансных уровней в разряде цилиндрической конфигурации.-Опт. и спектр., 1971, т. 31, вып. I, с. 22-29.

23. Безуглов Н.Н., Добролеж Б.В., Ключарев А.Н., Пихлер Г. Оптическое возбуждение в режиме переноса излучения с учетом тушения возбужденных состояний. - Опт. и спектр., 1980, т.49, вып. 5, с. 844-850.

24. Безуглов Н.Н., Добролеж Б.В., Ключарев А.Н., Сепман В.Ю. Оптическое возбуждение в режиме диффузии излучения.- Опт. и спектр., 1977, т.43, вып.1, с. 23-28.

25. Безуглов Н.Н. Распад резонансных состояний атомов в цилиндрическом объеме газа конечных размеров.2. - Опт. и спектр.,1982, т.52, вып.б, с. 976-980.

26. Kushawaha V.S., Leventhal j.j. Energy Pooling in N0.3P-NCt3P Collisions.- Phys. Rev.A, 1980, vol.22, N 6, p. 2468 - 2473.

27. Allegrini M., Bicchi P., Moi l. Cross-Section Measurements for the Energy-Transfer Collisions №(зр)+шзр)—№(5s, + №(3S).- Phys. Rev.A, 1983, vol.28, N 3, p. 1338-1343.о л '

28. Lam l.K., Fujimoto 0?., Gallagher A., Hessel M.M. Collisional Excitation Transfer betweenA/q and Nq2 j. Chem. Phys., 1978, vol.68, p. 3553-3561.

29. Ключарев A.H., Добролеж Б.В. Спектроскопические исследования оптически плотных паров цезия, возбуждаемых светом резонансных линий. ЖПС, 1976, т.25, вып.5, с. 778-781.

30. Zajonc A. G.,Phelps A. V.Nonradiative Transport of Atomic Excitation inNa Vapor.-Phys.Eev.A,1981,vol.23,N 5,p.2479-2487.

31. Безуглов Н.Н., Ключарев A.H. 0 выборе оптимального диапазона частот излучения при возбуждении оптически плотной среды направленными световыми пучками. - Опт. и спектр.,1982, т.52, вып.I, с. 29-31.

32. Иванов В.В. Перенос излучения и спектры небесных тел. М.: Наука, 1969. 472 с.

33. Левич В.Г. К теории резонансной флуоресценции.- ЖЭТФ, 1940, т. 10, вып. II, с. 1293-1295.

34. Finn G.D. Frequency Redistribution on Scattering.-Astrophus.J., 1967, vol. 147, N 3, p. 1085- I091.

35. Перель В.И., Рогова И.В. Релаксация распределения возбужденных атомов по скоростям и поляризациям при полном пленении резонансного излучения.- ЮТФ, 1971, т.61, вып. 5 (II), с. 1814 -1821.

36. Перель В.И., Рогова И.В. О выстраивании возбужденных атомов в газовом разряде.- ЖЭТШ, 1973, т.65, вып.3(9 X с. 1012 - 1019.

37. Huennekens J., Gallagher A. Cross Sections for Energy Transfer in Collisions between Two Excited Sodium Atoms.-Phys. Eev. A, 1983, vol.27, N 2, p. 771 - 784.

38. Niemax K., Pichler G. New Aspects in the Self-Broadening of Alkali Resonance Lines.- J. Phys. B: Atom. Moleс. Phys., 1975, vol.8, N 2, p. 179 - 184.

39. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.:Гос. изд. физ.-мат. лит., 1963, 640 с.

40. Dashevskaya E.I., Voronin A.I., Nikitin Е.Е. Theory of Excitation Transfer in Collisions between Alkali Atoms.I. Identical Partners.-Canadian Journ.of Phys.,1969,vol.47,N 12,p.1237-1248.

41. Huennekens J., Gallagher A. Radiation Diffusion and Saturation in Optically Thick Nd Vapor.- Phys. Rev. A, 1983, vol.28, N 1, p. 238 - 247.

42. Митчелл А., Земанский M. Резонансное излучение и возбужденные атомы. M.-JI. :0бъед. науч.-техн. изд. НКТП СССР, 1937, 285 с.

43. Пенкин Н.П. Определение сил осцилляторов спектральных линий атомов. - В кн.: Спектроскопия газоразрядной плазмы. Л.: Наука, 1970, с. 63 - 109.

44. Wiese W.L., Smith M.W., Milea В.М. Atomic Transition Probabilities, Vol.2. Sodium through Calcium. Washington,US: Nat. Stand. Ref• Data, Ser.22, 1969. 306 p.

45. Веролайнен Я.Ф., Николаич А.Я. Радиационные времена жизни возбужденных состояний атомов. - УШ, 1982, т. 137, вып.2, с. 305338.

46. Преображенский Н.Г., Пикалов В.В. Неустойчивые задачи диагностики плазмы. Новосибирск: Наука, 1982. 237 с.

47. Bertero М., De Мо1 С., Viano G.A. The Stability of Inverse Problems.-In: Inverse Scattering Problems in Optics. Berlin: Springer-Verlag, New York: Heidelberg, 1980, p. 161 - 215,

48. Лиепа С.Я., Луке И.Ю. Учет аппаратной функции сканирующего интерферометра Фабри-Перо при исследованиях контуров спектральных линий. - В кн.: Сенсибилизированная флуоресценция смесей паров металлов. Риги: ЛГУ им. П.Стучки, 1979, с. II5-I2I.

49. Донцов Ю.П., Завенягин Ю.А. Расчет распределения интенсивности в реальной интерферограмме Фабри-Перо и определение уширяющих факторов с помощью гармонического анализа экспериментальных контуров. - ЖПС, 1976, т.24, вып.5, с. 886 - 892.

50. Малкин Д.Я. Применение газоразрядных источников света. М.: Энергия, 1975. 354 с.

51. Burger Н.С., van Cittert Р.Н. Verbreiterung von Spektrallinien durch Selbstabsorption.- Zeitschrift f(lr Physik, 1928, vol.51, N 5, p. 638 - 651.

52. Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. M.-JL: Гос. изд. физ.мат. лит., 1963. 640 с.

53. Fredriksson К., Svanberg S. Investigation of the Pine Structure in the D Sequence of Sodium Using Level-Grossing Spectroscopy*-J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 1976, vol.9, N 8,p.1237 - 1246.

54. Arimondo E., Inguscio M., Violino P. Experimental Determinations of the Hyperfine Structure in the Alkali Atoms.- Rev. of Mod. Phys., 1977, vol.49, N 1, p. 31 - 75.

55. Мурадов В.Г. Атомно-абсорбционная спектроскопия в термодинамических исследованиях. Ульяновск: Ульяновский ГПИ им. И.Н. Ульянова, 1975. 74 с.

56. Huennekens J., Gallagher A. Self-broadening of the Sodium Resonance Lines and Excitation Transfer between the 3 Psfe and 32Pl/2 Levels.-Phys. Rev. A, 1983, vol.27, N 4, P. I85I-I864.

57. Попов К.Г., рузов В.П. Столкновительное уширениеDj -линиинатрия л = 589,6 нм. - Опт. и спектр., 1980, т.48, вып.4, с. 675679.

58. Армане М.С., Лиепкаула М.А. Определение эффективного сечения столкновений, уширяющих спектральные линии натрия.- В кн.: Сенсибилизированная флуоресценция смесей паров металлов. Рига: ЛГУ им. П.Стучки, 1977, вып.6, с. 61 - 69.

59. Allard N., Kielkopf J. The Effect of Neutral Nonresonant Collisions on Atomic Spectral Lines.-Rev. of Mod. Phys., 1982, vol.54, N 4, P- 1ЮЗ - 11132.

60. Смирнов Б.М. Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме. М.: Атомиздат, 1968. 363 с.

61. Pimbert М«, Cuvellier J., Pascale J., Gounand P. Collisional Excitation Transfer in Cesium Vapour.-In: Abstracts 7 Int.Conf. on Electron-Atom. Col., Amsterdam, 1971, p.667.

62. Ключарев A.H., Сепман В.Ю. О заселении верхних уровней при оптическом возбуждении паров цезия.- Опт. и спектр., 1973, т.34, вып.З, с. 425 - 427.

63. Несмеянов А.Н. Давление пара химических элементов. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1961. 380 с.

64. Cheret М., Barbier L., Lindiger W., Deloche R. Penning and Associative Ionisation of Highly Excited Rubidium Atoms,J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 1982, vol.15,К 19,p.3463-3477.

65. Measures R.M. Efficient Laser Ionization of Sodium Vapor - A Possible Explanation Based on Superelastic Collisions and Reduced Ionization Potential.-J.of Appl.Phys.,1977,vol.48,N7,p.26732675.

66. Phelps J.O., Lin C.C. Electron-Impact Excitation of the Sodium Atom.- Phys. Rev. A, 1981, vol.24, N 3, p. 1299-1326.

67. Stupavsky M., Krause L. Inelastic Collisions between Excited Alkali Atoms and Molecules. - Can. J. Phys., 1969, vol.47, N 12, p. 1249-1252.

68. Bellisio J.A., Davidovits P., Kindlmann P.J. Quenching of Rubidium Resonance Radiation by Nitrogen and the Noble Gases J. Chem. Phys., 1968, vol.48, N 5, P- 2376-2377.

69. Earl B.L., Herm R.R., Lin S.M., Mims C.A. Photodissociation of Nai Vapor and the Energy Dependence of the Quenching off\jQ,(3P) by Foreign Gases.- J. Chem. Phys., 1972, vol.56, N 2, p. 867 -882.

70. Re iland W., Tittes H.-U., Hertel I.V. Angular Distributions for a Model System of Nonadiabatic Molecular Collisions: The Quenching of Nd*(3p) by Hg and - Phys. Rev. Lett., 1982, vol.48, N 20, p. 1389-1393

71. Barker J.R., Weston R.E. Energy-Dependent Cross Sections for Quenching ofby Several Gases.- J. Chem Phys., 1976, vol.65, N 4, P. 1427 - 1442.

72. Ioli N., Strumia F., Moretti A. Measurement of Sodium-Vapor Density at Very Low Treasures by an Optical Method.- J: Opt. Soc. of America, 1971, vol.61, N 9, P- 1215 - 1223.

73. Скуинып Г.А., Эрглис А.Э. Терморегулятор.- В кн.: Сенсибилизированная флуоресценция смесей паров металлов. Рига: ЛГУ им. П.Стучки, 1977, вып.6, с. 85-97.

74. Ключарев А.Н. Ионизационные переходы в оптически возбужденных парах щелочных металлов. - ЖПС, 1974, т.20, вып.2, с.342-353.

75. Ключарев А.Н. Фотосенсибилизированная ионизация щелочных атомов. - В кн.: Сенсибилизированная флуоресценция смесей паров маталлов. Рига, ЛГУ им. П.Стучки, 1979, с. 85-97.

76. Ключарев А.Н., Сепман В.Ю., Вуйнович В. Фотосенсибилизирован-ная ионизация в парах калия и натрия, возбуждаемых светом резонансных линий.- Опт. и спектр., 1977, т.42, вып.3,с.588-590.

77. Илюкович A.M. Техника электрометрии. М.: Энергия, 1976. 400 с.

78. Таблицы физических величин. Справочник под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.

79. Кудинцева Т.А., Мельникова А.И., Морозов А.В., Никонов Б.П. Термоэлектронные катоды. М.-Л.: Энергия, 1966. 368 с.

80. Справочник по электротехническим материалам ( в 3-х т.). М.: Энергия, 1977, т.2. 615 с.

81. Любимов М.Л. Спаи металла со стеклом. М.: Энергия, 1968. 280 с.

82. Stacewicz T.3 Ionization of Sodium Vapour by Intense Laser Light Tuned to 3S-3P Transition.- Opt. Commun., 1980, vol«35, N 2, p. 239 - 243.

83. Krasinski J., Stacewicz Т., Stroud C.R.Jr. The Process of Energy Transfer between Excited Sodium Atoms.- Opt. Commun., 1980, vol.33, N 2, p. 158 - 162.

84. Lucatorto T.B., Mcllrath T.J. Laser Excitation and Ionization of Dense Atomic Vapors.- Applied Optics, 1980, vol.19, N 23, p. 3948 - 3956.

85. Roussel P., Breger P., Spiess G., Manus C., Geltman S. Evidence of Super-Elastic Effects in Laser-Induced Ionisation of Afa Vapour.-J.Phys.В: Atom.Moled.Phys.,1980,vol.l3,N21,p.L631-636.

86. Roussel P., Carre В., Breger P., Spiess G. Laser-Induced Ionisation of/Vq.Vapour: Observation of Structure in the Yield J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 1981, vol.14,N 9,Р» L313-319.

87. Carre В., Roussel P., Breger P., Spiess G. Laser-Induoed Collisional Ionisation of/VQ. Vapour at the3 Plfe and 3 Pzjz Resonances.-J.Phys.B: Atom.Molec.Phys.,1981,vol.14,N22,p.4271-4288.

88. Carre В., Roussel P., Breger P., Spiess G. Super-Elastic Effects in Laser-Induced Ionisation ofNaVapour.- J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 1981, vol.14, N 22, p. 4289 - 4300.

89. Measures R.M. Electron Density and Temperature Elevation of a Potassium Seeded Plasma by Laser Resonance Pumping. -J.Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 1970,vol.10, N 2, p. 107 - 125.

90. Mcllrath T.J., bucatorto T.B. Laser Excitation and Ionisation in a DenseLl Vapor: Observation of the Even-Parity, Core -Excited Autoionizing States.- Phys. Rev. Lett., 1977,vol.38, N 24, p- 1390 - 1393.

91. Measures R.M., Cardinal P.G. Laser Ionization Based on Resonance Saturation - a Simple Model Description.- Phys,Rev.A, 1981, vol.23, N 2, p. 804 - 815.

92. Geltman S. Laser Induced Ionising Collisions in Alkali Vapours*-J. Phys. B: Atom. Moleo. Phys.,1977, vol.10, N 15,p.3057-3074.

93. Geltman S. Approximate Response of a Two-Level System to Intense Multimode Radiation.-Phys.Lett.,1981,vol.81A,Nl,p.27-30.

94. Weiner J., Polak-Dingels P. Penning and Associative Ionization in Crossed-BeamNc^/No. Collisions Assisted by Strong Resonant Laser Fields. - J. Chem. Phys., 1981,vol.74,N l,p. 508-511.

95. Kushawaha V.S., Leventhal J.J. Formation of Na(5s) and Nam) in. No. 3p—Na 3p Energy-Pooling Collisions.- Phys. Rev.A, 1982, vol.25, N 1, p. 570 - 571.

96. Bonanno R., Boulmer J., Weiner J. Determination of the Absolute Rate Conatant for Associative Ionization in Crossed-Beam Collisions between Na ЗУф Atoms, - Phys. Rev. A, 1983, vol.28, N 2, p. 604 - 608.

97. Папернов C.M., Швегжда Ж,JI., Янсон М.Л. Механизмы заселения атомных и молекулярных состояний натрия при оптическом возбуждении уровней . - В кн.: Процессы переноса энергии в парах металлов, Рига: ЛГУ им. П.Стучки, 1983, с. 40-58.

98. Shvegzhda Zh.L., Papernov S.M., Janson М.Ъ. A Study of Atom -Atom and Atom - Molecule Interactions in the Resonance Excitation of Sodium Atoms.- Chem. Phys. Lett., 1983, vol.101,N 2, p. 187 - 191.

99. Папернов C.M., Швегжда Ж.Л. Процессы переноса энергии в парах натрия при резонансном возбуждении уровня 32Р. - В кн.Процессы переноса энергии в парах металлов, Рига: ЛГУ им.П.Стучки, 1981, с. 31-41.

100. Бочкова О.П., Фриш С.Э. Роль ударов 2-го рода при возбувдении спектральных линий.- В кн.: Спектроскопия газоразрядной плазмы. Л.: Наука, 1970, с. 319-358.

101. Емельянов A.M., Передвигана В.А., Горохов Л.Н. Потенциалы ионизации молекул Li^ и А/о? и энергии диссоциации ионов LL^ и N&2. - Теплофизика высоких температур, 1971, вып.1,с. 190 - 192.

102. Boulmer J., Bonanno R., Weiner J. Crossed-Beam Measurements of Absolute Rate Coefficients in Associative Ionisation Collisions between Н&(Пр) and No.(3s) for 15. - J- Phys.B: Atom. Molec. Phys., 1983, vol.16, N 16, p. 3015 - 3024.

103. Корчевой Ю.П., Лукашенко В.И., Хилько И.Н. Ассоциативная ионизация в разрядной цезиевой плазме низкого давления. I. Вклад верхних и средних П>Р иДD состояний. - ЖТФ, 1976, т.46, вып. II, с. 2302 - 2309.

104. Kaminsky M.E. New Spectroscopic Constants and RKQ -Potential for the й^и -State of №2.-J- Chem. Phys., 1977, vol). 66, N 11, p. 4951 - 4953.

105. Kusch P., Hessel M.M. ВНг*^ Щ Band System of.- J. Chem. Phys., 1978, vol.68, N 6, p. 2591 - 2606.

106. Ключарев A.H., Лазаренко A.B. Столкновительные процессы ионизации высоковозбужденных щелочных атомов. Ленинград, 1980, Депонировано в ВИНИТИ, № 3052-80, 26 с.

107. Huennekens J., Gallagher A- Associative Ionization by Collisions between Two Nd(3P)Atoms, - Phys, Rev. A, 1983, vol.28, N 3, P. 1276 - 1287144. Мак-Даниель И. Процессы столкновений в ионизованных газах.М.: Мир, 1967. 832 с.

108. Благоев А.Б., Каган Ю.М., Колоколов Н.Б., Лягущенко Р.И. Исследование функции распределения электронов по энергиям в плазме послесвечения.I. - )Ш, 1974, т.29, вып.2, с.333-338.

109. Благоев А.Б., Каган Ю.М., Колоколов Н.Б., Лягущенко Р.И. Исследование функции распределения электронов по энергиям в плазме послесвечения. 2. - )Ш, 1974, т.29, вып.2, с.339-347.

110. Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров С.А. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 384 с.

111. Verma К.К., Vu Т., Stwalley W.C. Reanalysis of theC*/7a State of No, on Ultraviolet Argon Ion Laser Fluorescence. - J. Mol. Spectrosc., 1982, vol.91, N 3, p. 325 - 347.

112. Konowalow D.D., Rosenkrantz M.E., Olson M.L. The Molecular"In 1r\Electronic Structure of the Lowest Лц I lu, M^,3Пи and Пд States ofNo.z.-j. Chem. Phys., 1980, vol.72, N 4, P. 2612 - 2615.

113. Герцберг Г. Спектры и строение двухатомных молекул. М.: Изд. иностр. лит., 1949. 403 с.

114. Fredrickson w.r., Stannard C.R. Magnetic Rotation Spectrum of the Red Bands of Sodium. - Phys. Rev., 1933, vol.44, N 8, p. 632 - 637.

115. Carrol T. Magnetic Rotation Spectra of Diatomic Molecules.-Phys. Rev., 1937, vol.52, N 8, p. 822 - 835.

116. Kusch P., Hessel M.M. Perturbations in the/^Zj State of Nq2.-J. Chem. Phys., 1975, vol.63, К 9, p. 4087 - 4088.

117. Kaminsky M.E.,Hawkins R.T.,Kowalski F.V.,Shawlow A.L. Identification of Absorption lines by Modulated Lower-Level Population: Spectrum ofNo^.-Phys.Re v.Lett.,1976,vol.36,N12,p.671-673.

118. Atkinson J.В.,Becker J., DemtrBder W. Experimental Observation of the Q3flu State of №2 Chem. Phys. Lett., 1982, vol.87, N 1, p. 92 - 97.

119. Atkinson J.В., Becker J., Demtrbder W. Hyperfine Structure of the 625 nm Band in the Transitions of NCL^.-Chem. Phys. Lett., 1982, vol.87, N 2, p. 128 - 133.

120. Shimizu F.,Shimizu £.,Takuma H. Spectroscopy of Nq2 Q. flj^X Transitions Observed by the Laser-Induced Fluorescence of a Molecular Beam.-Phys.Rev.A, 1982,vol.26, N 5,p. 2707 - 2710.

121. Shimizu P., Shimizu K. The Measurement of the Lifetime of a Q Hastate of NQ2.-J.Chem.Phys., 1983,vol.78,N 5,p.2798-2799.

122. Zemke W.T., Verma K.K., Vu Т., Stwalley W.C. An Investigation of Radiative Transition Probabilities for the А Bands of Nflg J. of Mol. Spectrosc., 1981,vol.85, N 2, p.150 - 176.

123. Смирнов Б.М., Шляпников Г.В. Излучательные переходы в молекулярном газе. - В кн.: Химия плазмы. М.: Атомиздат, 1976,вып.3, с. 130-188.

124. Бонч-Бруевич АЛЛ., Пржибельский С.Г., Хромов В.В. Неупругие процессы рассеяния света в парах щелочных металлов. Молекулярная флуоресценция. - ЮТФ, 1977, т.72, вып.5, с. 1738-1748.

125. Lukashenko V.I. Formation of КгМ^ц) Molecules Caused by K№P) Atoms in Potassium Discharge.- Journal de Physique, 1979, colloque 7, tome 40, p. 113 - 114.

126. Lam L.K., Gallagher A., Hessel M.M. The Intensity Distribution in the NCi2 and Ll^ R^X Bands.- J. Chem. Phys., 1977,vol.66, N 8, p. 3550 - 3556.к

127. Bartels H. Uber Kontinua und "Verbotene" Serien im Natriumbo-genspektrum.- Zeitschrift fttr Physik, 1932, vol.73, N 3,p. 203 - 215.

128. Noda C., Kato H. Fluorescence of the 2 Transition of NaK and Dissociated Atoms. - Chem. Phys. Lett., 1982,vol.86, N 4, P. 415 - 419.

129. Kato H., Matsui Т., Noda C.NQ^ W Sj-^X'SpFluorescence Accompanied by a Continuous Spectrum.- J. Chem. Phys., 1982, vol.76, N 12, p. 5678 - 5683.

130. Roach A.C. Theoretical Ground State and Excited State Potential Energy Curves for Alkali Diatomic Molecule^.-J. of Molec. Spectrosc., 1972, vol.12, N 1, p. 27 - 37.

131. Valance A., Nguyen Tuan Q. Adiabatic Potential Energies for Na£ and Ki.-Phys. Lett.,1981, vol.82A, N 3, P. 116 - 118.

132. Valance A., Nguyen Tuan Q. The Molecular Electronic Structure of the Lowest ^S^u States of N(l2 and.- J.Phys.B: Atom. Molec. Phys., 1982, vol.15, N 1, p. 17 - 33.

133. Konowalow D.D., Rosenkrantz M.E., Long Range Interactionsof Na(3$2S) With Na(3s2S) orNa(3pzP). j. Chem. Phys.,1982, vol.86, N 7, p. 1099 - 1Ю2.

134. Dickinson H.O., Rudge M.R.- Total Elastic Scattering and Spin-Change Cross Sections for Collisions between Alkali Atoms.J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 1970, vol.3, N 11,p.1448-1474.

135. Шляпников Г.В., Шматов И.П. Параметры триплетной молекулы NciJ^iри метастабильного поляризованного кристалла атомов натрия.- Опт. и спектр., 1980, т.51, вып.II, с. 927 - 930.

136. Zouboulis Е., Bhaskar N.D., Vasilakis A., Happer W. New Infrared Absorption Bands of Cesium Vapor.- J. Chem. Phys., 1980, vol.72, N 4, p. 2356 - 2363.

137. Чертопруд B.E. Инфракрасная система поглощения молекулы калия.i- Теплофизика высоких температур, 1976, т.14, вып.I,с.216-219.

138. Zouboalis Е., Bhaskar N.D., Vasilakis A., Happer W. New Infrared Absorption Bands of Sodium Vapor.- J. Chem. Phys.,1980, vol.72, N 4, p. 2356 - 2363.

139. Koch M.E., Stwalley W.O., Collins C.B. Observation of Bound-Free-Bound Triplet Absorption Bands in LU.-Phys. Rev. Lett., 1979, vol.42, N 16, p.1052 - 1054.

140. Woerdman J.P., De Groot J.J. TheNUZ Singlet and Triplet Absorption Spectrum Observed in a High Pressure Sodium Discharge.-Chem. Phys. Lett., 1981,vol.80,N 2, p. 220 - 224.

141. Vega D., Rukavina J., Mowe M., Vujnovic V., Pichler G. A trip -let Satellite Band in the Very Par Blue Wing of Self-Broadened SodiumD Lines.-Opt.Commun.,1980,vol.34,N 1, p. 77 - 80.

142. Sorokin P.P., Lankard J.R. Emission Spectra of Alkali-Metal Molecules Observed with a Heat-Pipe Discharge Tube.- J. Chem. Phys., 1971, vol.55, N 8, p. 3810 - 3813.

143. Allegrini M., Moi L. New Laser-Excited Bands in №2 QP^' Commun., 1980, vol.32, N 1, p. 91 - 95.

144. Shahdin S., Wellegehausen В., Ma Z.G. Ultra-Violet Excited Laser Emission in/VO^.-Appl. Phys.B,1982,vol.29,N 2,p.195-200.

145. Gupta R., Happer WWagner J., Wenmyr E. Absorption Studies of CSp and Molecular Bands in the Visible and near Visible.- J. Chem. Phys., 1978, vol.68, N 3, p. 799 - 803.

146. Кобылянский А.И., Папернов С.М., Швегжда Ж.Л., Янсон М.Л. Фотодиссоциация и предиссоциация в парах калия, возбуждаемых лазерным излучением. - В кн.: Сенсибилизированная флуоресценция смесей паров металлов. Рига: ЛГУ им. П.Стучки, 1979, с. 42 - 52.

147. Мс Clintock М., Balling Ъ.С. Atomic and Molecular Fluorescence from Laser Excited Diatomic Cesium and Rubidium.-J. (Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 1969,vol.9,N 9,p. 1209 - 1214.

148. Brom J.M., Broida H.P. Laser Photoluminiscence and Photopre-dissociation offifi^ Chem. Phys., 1974, vol.61, N 3,p. 982 - 987.

149. Kato H., Yoshihara K. Laser Induced Fluorescence, Energy Transfer and Dissociation ofCs,.—J.Chem.Phys.,1979,vol.71,N4,p.1585-1592.

150. Woerdman J.P. Doppler-Free Two-Photon Transitions of the Sodium Molecule.-Chem.Phys.Lett.,1976, vol.43, N 2, p.279 - 282.

151. H6ning G., Czajkowski M., Stock M., Demtr&der W. High Resolution Laser Spectroscopy of/?S^«I» Ground State Constants and Potential Curve.-J.ChemPhys.,1979,vol.71,N 5,p.2138 - 2149.

152. Breford E.J., Engelke F. Laser Induced Molecular Fluorescence in Supersonic Nozzle Beams: Applications to the /VQ.K DY.-**X1S* and D1n-+-a3Zu Systems.-Chem.Phys.Lett., 1978,vol.53, N 2, p. 282 - 287.

153. Breford E.J., Engelke F. The State of №K High Resolution Spectroscopy Using Laser-Induced Fluorescence (LIF).J. Chem. Phys», 1979, vol.71, N 5, P. 1994 - 2004.

154. Eisel D., Zevgolis D., DemtrBder W. Sub-Doppler Laser Spectroscopy of the NqK Molecule.-J. Chem. Phys., 1979, vol.71,N 5, p. 2005 - 2011.

155. Mc Cormack J., Mc Caffery A.J. Perturbations in the г) States ofNqK.-Chem. Phys. Lett.,1979, vol.64, N 1, p. 98 - 99.

156. Chi-Lian Chiu, Hua Chang. Laser InducedQ 2* Fluorescence of NqK Molecule. - Chem Phys. Lett., 1980, vol.73, N 1, p. 167 - 171.

157. Kato Noda C. Laser Induced Fluorescence ofNaKand the Dissociated Atoms.-J.Chem.Phys.,1980,vol.7310, p. 4940 - 4945.

158. Lyyra M., Bunker P.R. The Potential Energy Curve of the В*Пц State ofNQg.- Chem.Phys.Lett., 1979, vol.61,N 1, p.67 - 68.

159. Папернов C.M., Швегвда Ж.JI., Янсон М.Л. Некоторые особенности высвечивания молекулярных спектров при резонансном лазерном возбувдении щелочных паров.- Тезисы докладов 19 Всесоюзного съезда по спектроскопии, ч.1. Томск, 1983, с. 218 - 220.

160. Толанский С. Спектроскопия высокой разрешающей силы. М.: Изд. иностранной литературы, 1955. 436 с.

161. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Изд. иностранной литературы, 1948. 255 с.

162. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. М.: Наука, 1972. 375 с.

163. Луке И.Ю. Исследование многопараметровой регресионной модели для анализа интерферограмм Фабри-Перо. - В кн.: Процессы переноса энергии в парах металлов. Рига: ЛГУ им. П.Стучки,1983, с. 123 - 131.

164. Бард Й* Нелинейное оценивание параметров. М.: Статистика,1979. 350 с.

165. Лейтас A.M., Луке И.Ю. Комплекс программRE6ESJ для построения и анализа нелинейных многофакторных моделей по данным эксперимента.- Информационный листок научно-технических достижений. ЛатНИИНТИ, 1982, № 82-14. 4 с.

166. Hernandez G. Analytical Description of a Fabry-Perot Spectrometer. G: Minimum Number of Samples Required in the Determination of Doppler Width and Shifts*- Applied Optics, 1982, vol.21, N 9, p. 1685 - 1698.