Исследование процессов возбуждения молекул в газоразрядной плазме в смеси окиси углерода с гелием
Диссертация
В нескольких работах авторы объясняют наблюдающуюся передачу возбуждения с привлечением этого механизма. Так, в /46/ было обнаружено, что яркость полос систем СО KZ *о?П И tfn — хХ возбуждаемых электронным пучком, возрастает при добавлении малых (~1СГ^тор) количеств Аг в 2−4 раза, а времена жизни состояний А^П увеличиваются при этом в несколько раз. Данный эффект объясняется в работе быстрыми… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
- 1. 1. Введение
- 1. 2. Экспериментальная техника
- 1. 3. Система регистрации оптических сигналов и временные измерения
- 1. 4. Измерение заселенностей электронно-возбужденных состояний молекулы СО
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЗАСЕЛЕНИЯ ТРИПЛЕТНЫХ СОСТОЯНИЙ СО В РАСПАДАЮЩЕЙСЯ ПЛАЗМЕ
- 2. 1. Введение
- 2. 2. Обзор литературных данных
- 2. 2. 1. Работы по исследованию процессов возбуждения и дезактивации состояний al^J, сРА
- 2. 2. 2. Процессы возбуждения электронных состояний молекул с участием долгоживущих образований
- 2. 3. Результаты экспериментов по исследованию послесвечения с уровней с? ъИ }cLbA, е3Х
- 2. 4. Процессы заселения триплетных состояний СО в области малых давлений СО
- 2. 5. Процессы заселения триплетных состояний СО в области больших парциальных давлений СО
- 2. 5. 1. Процессы заселения триплетных состояний СО за счет радиационных переходов с вышележащих состояний СО
- 2. 5. 2. Процессы заселения триплетных состояний СО за счет столкновительных переходов из близкорасполоаенных долгоживущих состояний
Список литературы
- Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. — 14.: Наука, 1980. — 310 с.
- Иванов Е.Е., Ионих Ю. З., Пенкин Н. П., Чернышева Н. В. Измерение констант скоростей тушения состояния аэП(лг = 0,1,2,3) молекулы СО в собственном газе при различных колебательных температурах СОСХ1^). Опт. и спектр., 1982, т.52, с.669−675.
- Иванов Е.Е., Ионих Ю, 3., Пенкин Н. П., Чернышева Н. В. Возбуждение и дезактивация метастабильного состояния а3П молекулы СО в разряде в смесях He-СО, Не~С0-Хе, He-CO-Og. Вестник ЛГУ, сер. физ.-хим., 1981, тЛО, с. 123−126.
- Моритц А.П. Определение константы разрушения метастабильного 3Pg уровня ксенона медленными электронами в послесвечении разряда. Вестник ЛГУ, сер. физ.-хим., 1981, т.22, с.123
- Матапин Л.А., Нараи Ж., Чубаров С. И. Методы регистрации и обработки данных в ядерной физике и технике. М.:Атомиздат, 1968. — 570 с.
- Бекетов С. В, Демчук М. И., Потапов А. В. Чернявский А.Ф. Анализ искажений законов высвечивания при статистическом методе регистрации кинетики люминесценции. КПС, 1972, т.17,с.424−429.
- Кузнецова Л.А., Кузьменко Н. Е., Кузяков Ю. Я., Пластинин Ю. А. Вероятности оптических переходов двухатомных молекул. М.: Наука, 1980, — 320 с.
- Van Sprang Н. А., Mohlmann G.R., de Heer P.I. Radiative lifetimes of CO а52Дг1, съП, с13А and states. Chem. Phys., 1977, v.2lb pJ|29-I}-35.
- Иванов E.E. Расчет факторов Франка-Кондона и г-центроид для молекулы СО. ЖПС, 1982, т.36, с.326−329.
- Slanger Т.G., Black G. Relative electronic transition moment for triplet system —" olH) of CO. J. Phys., 1972, v. B5, p.1988−1992.
- Ц. Krupenie P.H., Weissman S. Potential-energy curves for CO and C0+. J.Chem.Phys., 1965, v. l|-3, p. 1529−153^.
- Скубенич В.В. Сечение возбуждения уровней окиси углерода столкновениями электронов. Опт. и спектр., 1967, т.23, с.990−991.
- Ионих Ю.З., Куранов Л. А., Пенкин Н. П. Возбуждение и дезактивация электронных состояний молекулы СО в разряде в смесях окиси углерода с гелием. ЖТФ, 1980, т.50, с.2259−2261.
- Максимов А.И., Полак JI.C., Сергиенко А. Ф., Словецкий Д. И. Механизмы возбуждения электронных состояний СО в тлеющем разряде. Опт. и спектр., 1979, т.47, с.451−456.
- Полак Л.С., Словецкий Д. И. Федосеева Т.В. Релаксационное исследование механизмов возбуждения частиц в тлеющем разряде в углекислом газе и его смеси с аргоном. ТВТ, 1981, т.19, с.1131−1143.
- Chung S., Lin С.С. Electron exitation of electronic states of CO molecule. Phys.Rev.A, 197^, v.9, p. I95l|.-I961|.
- Fowler R. G, Holzberlein T.M. Transition probabilities for Dz, and CO. J.Chem.Phys., 1966, v.p.II23-II26.
- Wentink Т., Marram E.P., Isaacson L., SPindler R.J. AFWL, Tech. Rept., 1967, N67−30, v.I.
- Slanger T.G., Black G. Relaxation processes in excited CO states. I. Spin-multiplet relaxation and radiative lifetimes of CO (d3A)v=5. J.Chem.Phys., v.58, 1973, p. 19^-202.
- Phyllips Е., Lee L.С., Judge D.L. CO (d?A—* X*2) fluorescensefrom photodissociation of GO^. 923 A photons. J.Chem. Phys., 1976, v. 65, p.3118−3122.
- Slanger T.G., Black G. The perturbation spectrum of GO. -Chem, Phys.Lett., 1970, v. l|, p.558−560.2l|. Slanger T.G., Black G. Relative electronic transition moments for —*> b? TL Herman system of CO. J.Chem.Phys., 1976, v.61|, p.219−221.
- Slanger T.G., Black G. Xenon-sensitized fluorescense of CO excited by Il|70-A radiation. J.Chem.Phys., 1968, v.18, p.586−563.
- Paske W.G., Twist J.R., Garret A.W., Golden D.E. Low energy electron impact excitation and radiative decay of the stateof CO. J.Chem.Phys., 1980, v.72, p.613i1.-6139.
- Stedman D.K., Setser D.W. Chemical application of metastable Ar atom. III. Production ofkripton and xenon metastable atom.- J.Chem.Phys., 1970, v. 52, p.3957−3965.
- Herman L., Pakotoari3inu D. Excitation selective d’emissions moleculaires par les atomes metastables de gas rares.
- J.Phys.Radium, I960, v.21, p.629−633.
- Kunikiko W., Mitugi H. Transfer of electronic energy from metastable xenon atoms to a carbon-monoxide molecule. Jap. J.Appl.Phys., 1976, v. l5, p.915−916.
- Slanger T.G., Black G. Resonanse fluorescense and xenon sensi-tisation of С0(А1П —XT2) system. J.Chem. Phys., 1969, v.5l, p. l|53Ml-538.
- Collins C.B., Robertson W.W. Spectra excited in a helium afterglow. J.Chem.Phys., 1961^., V. I4.0, p.761−712.
- Taylor G.W., Setser D.W. Quenching rate constants for c0(a3j-.-, v= 0,1,2,3). J.Chem.Phys., 1973, v.58, p, lj.8Li.O-|.85l.
- Young R.A., van Volkenburgh G. Collisional deactivation of С0(а3П). J.Chem.Phys•, 1971, v. 55, p.2990−2993.
- Slanger T.G., Black G. Relaxation processes. III. Inelastic cross-relaxation and radiative transitions caused by weak perturbation.- J. Chem. Phys., 1973, v.59, р.1|3б7-^379.
- Radford H.E., Broida Н.Р. Chemical and magnetic enhancement of perttirbed lines in the violet spectrum of CN. J.Chem.Phys., 1963, v.38, p. 6^-657.
- Carlson T.A., Duric N., Erman P., Larrson M, Correlation between perturbation and collisional transfers in A, B, C, b states of CO as revealed by high resolution lifetime measurement. -J.Phys.A (Germany), 1978, v.287, p.123−136.
- Becker K.H., Bayes K.D. CO emission from acetilene-oxygen flames.-J.Chem.Phys., 1966, vJ.|5, p.395−396.
- Bayes K.D. Spectroscopic study of chemiluminescent reaction 0+ CCO. J.Chem.Phys, 1970, v.52, р. Ю93-Ю97.
- Becker K.H., Horie 0., Weisen P., Schmidt V.H. Spectroscopic identification of C20 radical in the сз°2 + 0 flame system by laser induced fluorescense. Chem.Phys.Lett., 1982, v.90, p.6)-68.
- Reisler H., Manoir M., Wittig C. Reaction of C2(XI2), С2(а3П), C^X"^) and CN (X2Z) with 02. Chem. Phys., 1980, v. l|7, p.19−58.5I4-. Donelly V.M., Pasternack L. Reaction of C2(a3rI) т-jith CH^,
- C2H2,С2И^, 02, using multiphoton UV eximer laser photolysis. -Chem. Phys., 1979, v. 39, p. l|-27-^32.
- Filseth S.V., Hancock G., Fournier J., Meier K. Quenching of G2(a^II) produced in an intense infrared laser field. -Chem.Phys.Lett., 1979, v.6l, p.288−293.
- Armstrong D.A., Sennhauser E.S., Warman J.M. Three body electron-ion recombination in molecular gases. J.Chem.Phus., 1979, v.70, p.995−999.
- Armstrong D.A., Sennhauser E.S., Warman J.M., Sowada TJ. The electron-ion recombination coeffitiont in C02 and NH^. Ghem. Phys.Lett., 1982, v.86, p.28l-28lj.
- Bates D.R. Electron-ion recombination in an ambient moleculargases. J. Phys. В., 1981, v. Ill-, p. 3525−3526.
- Елецкий А. В. Смирнов Б.М. Диссоциативная рекомбинация электрона и молекулярного иона. УФН, 1982, т.136, с.25−29.
- Иванов Е.Е., Ионих Ю, 3. Чернышева Н. В., Блашков В. И. Вероятн ность образования молекулы СОг, при тушении метастабильной молекулы С0(а3П) в собственном газе. Тез. докл. У111 Всесоюзн. конф. по физике электронных и атомных столкновений. Л., 1981, с. 138−139.
- Блашков В.И. Исследование механизмов образования и гибели молекул COg в плазме в смеси Не-СО. Дипломная работа, ЛГУ, 1981, — 57 с.
- Конев Ю.Б., Кочетов И. В., Марченко B.C., Певгов В. Г., Шарков В. Ф. Основные характеристики электрического разряда в плазме
- СО-лазеров. Препринт ИАЭ № 2810, М.:1977, — 20 с. 65. Wells W. С, Borst W.L., Zipf E.G. Excitation of higher-lyingmetastable state in carbon monoxide by electron impact: cross section and lifetimes measurement. Phys.Rev.A8,I973,p.2lj-63−8.
- O’Neil S.V., Shaefer H.P. Valence-excited states of carbon monoxide. J.Chem. Phys., 1970, v.53, p. 399^-Ij-OOlj.
- Coughrau W., Rose J., Shibuya T., Mckoy V. Eauation-of-motion method: Potential energy curves for N2,00 and C^H^.
- J.Chem.Phys., 1973, v.58, p.2699−2709.
- Agello J.M. «Emission cross-section of CO by electron impactin the interval 1260−5000 A. J.Chem.Phys., 171, v.55,p.3158−68.
- Смирнов Б.М. Возбужденные атомы. M.: Атомиздат, 1982.- 232 с.
- Wolk G.L., Rich J.W. Observation of a new electronic state of a carbon monoxide using LIP on highly vibrationally excited C0(XI2). J.Chem.Phys., 1983, v.79, p.12−19.
- Проворов A.C., Стойчефф Б. П., Валлас С. Исследование флуоресценции внутримолекулярных межуровневых возмущений в окиси углерода. Квантовая электроника, 1978, т.5, с.1828−1831.
- Bokor J., Zavelovich J, Rhodes С.К. Isotope effect in multi-photon ultraviolete photolusis of CO. J.Chem.Phys., 1980, V.72, p.965−972.
- Loge G.W., Tiee J.J., Wampler F.B. Multiphoton induced fluorosiscence and ionisation of C0(BZ). J.Chem.Phys., v.79,p.196−203.
- Alden M., Wallin W. Application of two-photon absorption fordetection of CO in combustion gases.-App.Phys.B, 1981-, v.33, p.205−208.
- Bernheim R.A., Kittrell C., Veirs D.K. Samultaneous tunable two-wave length operation of flashlamp pumped dye lasers.-Chem.Phys.Lett., 1977, v.5l, p.325−330.
- Pilseth S.V., Wallenstein R., Zacharias H. Two photon excitation of С0(А1П) and (a^Il). Opt.commun., 1977, v.23,p. 231−235.
- Faisal F.H., Wallenstain R., Zacharias H. Three-photon excitation of xenon and carbon monoxide. Phys.Rev.Lett., 1977, v.39, p. И38-ИЦ1.
- Hancock G., Zacharias H. Laser-induced fluorescence from С0(А1П). Chem. Phy s.Lett., I98l, v2, рЛ02-ЗД.
- Suchard S.N.(ed). Spectroscopic data. v.I. N.Y. Washington -- Lond., IFl/Plenum, 1975. — 1235 Р»
- Curtis L., Engman B., Erman P. High resolution lifetimes stude&-s•э J Jof the d^H, С IT and D states in C? with applicationо g eto estimates of the solar carbon abundance. Phys. Scripta, 1976, v. I3, p.270−275.
- Pasternack L., McDonald J.R., Reaction of С (X Z,) produced by2 emultiphoton UV excimer laser photolysis. Chem.Phys., 1979, v.L.3, p.173−182.
- Pasternack L., Pitts W.M., McDonald J.R. Temperature dependence of reaction and intersystem crossing of С (a Згт) with hydrogen and small hydrocarbons from 3OO-6OO K. Chem.Phys., I98l, v.57, p.19−28.
- Campbell J.D., Yu M.H., Wittig C. Collisionless production ofо
- C^Ca-^n) in an intense infrared laser field. Appl.Phys. Lett., 1978, v.:32, р.Ц.13−1+15. 88 • Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии. Под ред. К.Myр. — М.: Мир, 1983, — 272 с.
- Rich J.W., Bergman R.C. Cg and CN formation by optical pumping of CO/Ar and CO/Ar/Ng mixtures at room temperature. -Chem.Phys., 1979, v. l^, p. 53−61}.
- Kunz C., Harteck P., Dondes S. Mechanism for excitation of the C2 high pressure bands. J.Chem. Phys., 1967, v.1|6,p.I.l57-li-l58.
- Read S.M., Vanderslice J.V. Potential energy curves for C2. ~ J.Chem.Phys., 1962, v.36, p.2366−2369.
- G-osse P., Sudeghi N., Pebay-Peyrolla J.C. Study of mechanisms producing Cp (d П) molecules in a CO-afterglow. Chem. Phys.Lett., 1972, v. I3, p.557−560.
- Kini K.S., Savadatti M.I. Investigation of the C2(A3ng-X32u) band system in a discharge through carbon monoxide.
- Naegeli D.W., Palmer H.B. On excitat’ion mechanism of C^ high-pressure bands. J.Mol.Spectrosc., 1968, v.26, p.152−15^.98. van Dishoeck E.F. Oscillator strengh and lifetimes of the
- C2(AIn-XI2:) Phyllipse system. Chem. Phys., 1983, v.77,p. 277−286
- McElroy M.B., McConnel J.C. Atomic carbon in the atmospheres of Mars and Venus. J.Geoph.Res., 1971, v.76, p.667^-6690.
- Трубачеев Э.А. Изучение физико-химических свойств плазмы СО-лазера. Труды ФИАН, 1977, т.102, с.3−57.
- Таблицы физических величин. Спр-к.-М.:Атомиздат, 1976,-1006с.
- Ионих Ю.З. 0 расчете диффузионного времени жизни возбужденных атомов и молекул. Опт. и спектр., 1981, т.51, с.67−83.
- Ионих Ю.З., Пенкин Н. П., Яковицкий С. П. Исследование реакций пенниговской ионизации в смеси гелий окись углерода. -Тез. докл. У111 ВКЭАС. Л., 1981, с.129−130.
- Tyte D.C. Intensity measurement of the nitrogen second positive system in low temperature discharge. Proc.Phys.Soc., 1962, v.80, p. I3ij7-I353.
- Иванов Ю.А., Сергеев П. А., Полак Л. С., Словецкий Д. И., Соколов А. С., Шварцман Б. Б. Труды 1У Всесоюзн. конф. по физике генераторов низкотемпературной плазмы. Алма-Ата, 1970, с. 18−20.
- Иванов Е.Е. Исследование элементарных процессов, происходящих с участием метаетабильных молекул окиси углерода и азота в газоразрядной плазме: Автореферат дисс.канд. физ.-мат. наук. Л., 1981, — 18 с.
- Герасимов Г. Н., Старцев Г. П. 0 ступенчатсм возбуждении в гелии. Опт. и спектр., 1S74, т.36, с.834−837.
- Баранов И.Ю., Колоколов Н. Б., Пенкин Н. П. Определение энергетической зависимости сечений ступенчатого возбуждения из измерений в плазме послесвечения. Тез. докл. У111 Всесоюзн. конф. по физике электронных и атомных столкн.Л., 1981, с. 204.
- Fukui K., Hurotsu T., Kurata K., Fuita J. Optical excitationfunction of CO by electron impact near threshold. Chem. Phys.Lett., 1976, v.ljli., p.13−18.
- Александров HJi. Дончаков А. М., Сон Э. Е. Функция распределения электронов и кинетические коэффициенты плазмы СО. ЖТФ, 1979, т.49, с.1194−1204.
- Александров Н. Л. Дончаков A.M., Сон З. Е. Возбуждение электронных уровней в газоразрядной плазме. ТВТ, 1979, т.17,с.210.
- Slanger Т.G., Black G. Single rotational level excitation of CO (e3I) by atomic sulfur radiation. J.Chem.Phys., 1975* v, 63, p.969−97^.
- Pearse R.W.B., Gaydon A.G. The identification of molecular spectra wavelengths. London, 1965″ - 369 p.1.l.|. Saum K.A., Beneech' VJ.M. Infrared electronic emission spectrum of nitrogen. Applied Optics, 1970, v. 9, p.195−200.
- Praser R.A., A method of determing the electronic transition moment for diatomic molecules. Can.J.Phys., 1951bv"32,p.515−21
- Drake J., Nicholls R.W. The r-centroid approximation and molecular spectra. Chem. Phys .Lett., 1969, v.3, p. l|57-Lj-59.
- Nicholls R.W. Model studies of the r-centroid approximation. -Spectroscopic Lett, 1976, v.9, p.23−29.
- Jain D.C. Einstein A coefficients band oscillator strengths and absolute band strenghts for the comet tail-system of CO. J.Phys., 1972, v. B5, p.199−201.
- Cartwright D.C. Transition probabilities for the Meinel band system of N2. J.Chem.Phys., 1973, v.58, p. I78-l85.
- Rapoport L.P., Lisitsin V.I., Jazykova S.M. Semiempirical calculation method for the variation of electronic transition moments in a diatomic molecules. J.Phys.B, 1977, v.10,p. 3359−61|.
- Spindler R.J. Frank-Ctodon factors based on RKR potentials with application to radiative absorption coefficients. -JQSRT, 1965, v.5, p. l65−20lj.
- Best G.T., Hoffmann H.S. The electronic transition moment of
- А1! ХХ2 band system of BaO. — JQSRT, 1973, v.13, p.69−78. 123, Grosley D.R., Lengel R.K. Relative transition probabilities and electronic transition moment in the A-X system of OH.
- JQSRT, 1975, v.15, p.571−591.
- Wu H.H., Shemansky D.E. Electronic transition moment of the? ?
- N2(A na— X lj) system. J. Chem.Phys., 1976, v. 6Ц., p. 113^.-1139
- Соболева H. А. Дерковский А. Г. Дечик Н.О.Длисеев P.E. Фотоэлектронные приборы. М.: Наука, 1965, — 592 с.
- Таблицы спектральных линий. 4-е издание. Зайдель А. Н. и др. М.: Наука, 1977. — 798 с.
- Roux P., Effantin C., Incan J.D. Absolute oscillator strenghh in 2−0,3−1,1|.-2,5~3 transition of vibr.-rot. spectra of GO molecules deduced from measurement of emission intensity.- JQSRT, 1972, v.12, p.97-IOlu
- Дмитриев В. Д. Долопов Г. К. Спектральная лучеиспускательная способность вольфрама в инфракрасной области спектра.- ЖПС, 1965, т.2, с.481−488.
- Дмитриев В. Д. Долопов Г. К. Спектральная лучеиспускательная способность вольфрамовой нити в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. ЖПС, 1967, т.6, с.425−430.
- Field R.W., Tilford S.G., Howard R.A., Simmons J.D. Fine structure and perturbation analisis of the а-^П state of CO.- J.Mol.Spectr., 1972, p. 3l.-7−382.
- Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда. --М.: Госатомиздат, 1963, с. 55.
- Мик Дж. Дрегс Дж. Электрический пробой в газах. М.: ИЛ, 1960, с. 59.
- Демидов В.И., Колоколов Н. Б. Исследование ФРЭЭ в плазме послесвечения. ЖТФ, 1980, т.50, с.564−571.
- I4. Mentsoni M.H., Donokoe J. Electron recombination and diffusion in CO at elevated temperature. Can.J.Phys., 1969, V. I4.7, p.7789−7795.
- Голант B.E.Дилинский А. П. Сахаров И.Е. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977, 384 с.
- Hurt W.B., Gruble W.C. Excitation transfer and penning ioni-sation reaction bettween helium metastables and carbon monoxide. J.Chem.Phys., 1972, v.57, Р.731±737.
- De Benedicts S., Gorse С., Cacciatore М., Capitelly М., Gramaros-sa, d’Agostino R., Molinary E. Vibrational kinetics in CO-He recting discharges. Chem.Phys.Lett., 1983, v.96,p.67Ц.-671.
- O. Schmeltckopf A.Z., Fensenfeld P.C. De-excitation rate constants for helium metastable atoms with several atom and molecules. J.Chem.Phys., 1970, v.53, p.3I73−3I77.
- Ионих Ю.З. Дуранов А.Л, .Ермолов Ю. В. Концентрация атомарного кислорода в разряде в смесях, содержащих окись углерода. Тез. докл. У1 Всесоюзн. конф. по физике низкотемпературной плазмы. Л., 1983, т.1, с.86−88.