УДК 537.531 Электромагнитное излучение
УДК 537.527.9 Прочие виды разрядов в газах при повышенном давлении
ГРНТИ 29.33 Лазерная физика
ОКСО 03.04.02 Физика
ББК 223 Физика
ТБК 6135 Оптика
BISAC TEC019000 Lasers & Photonics
Работа посвящена исследованию ВУФ и УФ излучения в плазменных струях и диффузных разрядах, формируемые короткими импульсами напряжения в смесях инертных газов с различными добавками. Обнаружено интенсивное излучение на ВУФ линиях атомарного азота в плазменных струях и диффузных разрядах. Определены условия достижения максимальной интенсивности данного излучения. При разряде в струе газа мощность излучения на 149.3 и 174.3 нм достигала 6.8 мВт/см2. Подтверждено предположение о каскадной передаче энергии на верхний уровень перехода полосы Лаймана молекулярного Н2, что приводит к увеличению длительности импульса генерации Н2 лазера. В тройных смесях инертных газов с F2(NF3)-Cl2(HCl) получено интенсивное излучение молекул Cl2 с максимумом на 258 нм и молекул ClF с максимумом на 284 нм. Определено влияние сорта (Ar, Ne, He) и давления инертного газа на интенсивности данных полос. При этом в смесях с гелием в спектре излучения появляется полоса молекул F2 с пиком на 157 нм, а в смесях с Ar – полоса молекул ArF c максимумом на 193 нм. В смесях F2(NF3) или Cl2(HCl) с йодом получено излучение молекул интергалогенов IF и ICl в синей области спектра. Определены условия достижения максимальной интенсивности излучения на ВУФ линиях атомарных йода в смесях с гелием, неоном и аргоном. Показана возможность изменять в широких пределах интенсивности ВУФ линий I* в диапазоне 160–187 нм и УФ линии на 206,2 нм.
неоднородное электрическое поле, диффузная плазма, атомы азота, УФ и ВУФ излучение.
1. Adamovich I., Agarwal S., Ahedo E., Alves L.L., et al. The 2022 plasma roadmap: low temperature plasma science and technology // Journal of Physics D: Applied Physics. 2022. V. 15, iss. 37. 373001. DOI:https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac5e1.
2. Pulsed discharge plasmas: characteristics and applications / Shao, T., Zhang, C. (eds.). – Springer Nature, Singapore, 2023. – 152 с.
3. Barkhordari, A., Ganjovi, A., Mirzaei, I. et al. A pulsed plasma jet with the various Ar/N2 mixtures // Journal of Theoretical and Applied Physics. 2018. V. 11, iss. 4. 301–312. DOIhttps://doi.org/10.1007/s40094-017-0271-y 4.
4. Tao Shao, Ruixue Wang, Cheng Zhang, Ping Yan. Atmospheric-pressure pulsed discharges and plasmas: mechanism, characteristics and Applications // High Voltage. 2018. V 3, iss. 1. P. 14-20. DOI:https://doi.org/10.1049/hve.2016.0014–2.
5. Brandenburg R., Hartmut Lange H., Thomas von Woedtke T., Stieber M., Kindel E., Ehlbeck J., and Weltmann K.-D. Antimicrobial effects of UV and VUV radiation of nonthermal plasma jets // IEEE Transactions on Plasma Science. 2009. V. 37, iss. 6. P. 877-893. DOIhttps://doi.org/10.1109/TPS.2009.2019657.
6. Kashiwagi Y., Ito H., Noguchi K., Teranishi K., Suzuki S., Itoh H. Observation of VUV emission spectra from DC positive corona discharge // IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials. 2007. V. 127, iss. 9. P. 537–542. DOI:https://doi.org/10.1541/ieejfms.127.537.
7. Wilson C.T.R. The acceleration of β-particles in strong electric fields such as those of thunderclouds // Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1925. V. 22, iss. 4. P. 534 –538. DOI: https://doi.org/10.1017/S0305004100003236.
8. Panchenko A.N., Tarasenko V.F., and Kozhevnikov V.V. VUV lasers pumped by diffuse discharges // Applied Physics B. 2023. V. 129, iss. 11. Р. 178. https://doi.org/10.1007/s00340-023-08125-5.
9. Dahlberg D.A., Anderson D. K., and Dayton I.E. Optical Emission produced by proton and hydrogen-atom impact on nitrogen // Physical Review. 1967. V. 164, iss. 1. P. 20–31. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.164.20.
10. Kashiwagi Y., Ito H., Noguchi K., et. al., Teranishi K., Suzuki S., Itoh H. Observation of VUV emission spectra from DC positive corona discharge // IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials. 2007. V. 127, iss. 9. 537–542. DOI:https://doi.org/10.1541/ieejfms.127.537.
11. Fierro A., Laity G., and Neuber A., Optical emission spectroscopy study in the VUV–VIS regimes of a developing low-temperature plasma in nitrogen gas // Journal of physics D: Applied Physics. 2012. V. 45, iss.45. 495202. DOIhttps://doi.org/10.1088/0022-3727/45/49/495202.
12. Lomaev M.I., Skakun V.S., Tarasenko V.F., and Shitts D.V. Excilamps based on xenon dimers excited by a barrier discharge // J. Opt. Technol. 2012. V. 79, iss. 8. 498–502. DOI: https://doi.org/10.1364/JOT.79.000498.
13. Panchenko A.N., Tarasenko V.F., and Kozhevnikov V.V., VUV lasers pumped by diffuse discharges, Applied Physics B. 2023. V. 129, iss. 11. 178. https://doi.org/10.1007/s00340-023-08125-5
14. Komppula J., Tarvainen O., Kalvas T., Koivisto H., Myllyperkio P., Toivanen V., A study of VUV emission and the extracted electron-ion ratio in hydrogen and deuterium plasmas of a filament-driven H−/D− ion source // Phys. Plasmas. 2019. V. 26, iss. 7. 073517. https://doi.org/10.1063/1.5095475.
15. Harteck, P., Reeves, R. R. and Thompson, B. A.. The Iodine lamp: a light source for selective excitation of CO // Zeitschrift für Naturforschung A. 1964. V. 19, iss. 1. 2–6. https://doi.org/10.1515/zna-1964-0103.
16. Diegelmann M., Grieneisen H.P., Hohla K., et.al., New TEA-lasers based on D' – A' transitions in halogen monofluoride compounds C1F (284.4 nm), BrF (354.5 nm), IF (490.8 nm) // Applied Physics A. 1980. V. 23, iss. 3. 283–287. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00914912.
