Плазма газоразрядных источников света низкого давления - Миленин В.М.
ISBN 5-288-00727-6
Скачать (прямая ссылка):
94
л ш I* + h - 1*ь
где Ja - интенсивность излучения проовечивающей трубки а (см. рис.2.4, где 1,2 - коммутаторы разрядного тока; 3,4 - генераторы импульсов; S - генератор задающих импульсов; 6 - чао-тотомер; 7- схема совпадения сигналов; 8 - выоокочаототный усилитель; 4- истоковый повторитель; /О - ФЗУ-79; // - монохроматор; /2,/3 -призмы), Jj1 - интенсивность излучения трубки Ь; 1йъ - интеноивнооть одновременного свечения обеих трубок <t и Ъ. Идентичность разрядов в трубках предполагает ода-
73 11 DL
Рис.2.4.
навовость давлений, температуры газов и силы разрядного тока. В атом случае контуры линий испускания и величины коэффициентов поглощения в максимуме (эетаж) одинаковы в обеих трубках и
выражением
(2.4)
связь относительного поглощения Л о K1114x дается
А*1- -.......¦¦¦¦¦¦ и ¦ ¦¦»¦" ' т
Зіась к (о) - контур линии испускания; ав(о) - контур линии поглощения. к«>) и эе<*> нормированы на единицу в максимум
S3
Строб-импульсы
Выражение (2*4) справедливо тогда, когда разряды Ы ционарны. В случае импульоно-периодичеокого разряда величш »таас завиоит от времени, и равенотвом (2.4) можно пользе ватьоя лишь при совпадении фаз разрядного тока в обеих труй ках (б^аж*В этом случае экспериментальная установ
должна также давать всі можнооть временного вод ления полезного оигнала нужной фазе разряда, делает затруднительщ использование данного Ш тода в поолеовечении ра> ряда, когда интенсивном опектральных линий весь] ма малы.
Для нахождения ко* центраций резонаноных an мов в поолеовечении ш пульсно-периодичеокого pi ряда схема о двум идентичными трубками т жет быть видоизменена.О* нооительное поглощение I
Рио.2.5.
ях завиоит от эе„
и эе;
интереоувдих _а
нас у олові-
*ma» - ^3C-Сначала, когда «W--™*^, зы разрядных токов в обеих трубках совпадают), о помощи! соотношения (2.4) определяется величина 0е*азе в какой-либо конкретный момент 2j в импульое разрядного тока. (Как правило, ?j выбираетоя в конце импульса тока). Затем, оохрашц фазу разряда в трубке а по отношению к моменту неизме^ ной, но изменяя фазу тока в трубке Ь можно получить зависимость относительного поглощения А от «?,3 при известна значении »^x. Этот режим работы иллюотрируетоя рио.2.5, на котором представлены временные диаграммы, токов через трубки а и Ъ при определении »* (фазы токов совпадают) (a,b)i
при определении Ж° разрядов «).
в интересующий нао момент послесвеченш
96
Измерения концентрации метаотабильных атомов ртути можно проводить поперек разряда на охеме о расположением зеркала за трубкой. В этом случае относительное поглощение [69]
здесь г - эффективный коэффициент отражения зеркала; /3,^3-интенсивности, получаемые от трубки ооответотвенно OO отоящим за ней зеркалом, без зеркала. Величина эффективного коэффициента отражения г определяв тоя истинным коэффициентом отражения зеркала и потерями овета на оптичеоких поверхностях отра-шцей системы. Значение эффективного коэффициента отражения поено измерить о помощью слабо реабоорбируемой в разряде лини. В качестве такой линии может быть выбрана линия ртути о і = 407,8 нм (переход 7* S0 —> 63P1), которая, как показывает оценки, из-за малой силы осциллятора слабо поглощаетоя при наблюдении поперек оои разряда. Эффективный коэффициент отра-іения, как правило, составляет примерно 0,7Р 4- 0,75. В области длин волн от 400 до 600 нм коэффициент отражения зеркала о алюминиевым покрытием изменяется не более, чем на 2%.
При измерениях поперек оои разрядной трубки необходимо ушивать неоднородность распределения поглощающих и излучаю-№ атомов по оечению разряда. Как показано в работе [32],волн радиальные распределения излучающих и поглощающих атомов оовпадают, то вмеото геометричеокой длины слоя плазмы можно /ввеоти эффективную длину (1эф):
где <j>(r) - радиальное распределение атомов в возбужденных состояниях, нормированное на единицу в центре.
Радиальные распределения излучающих и поглощающих атомов, строго говоря, не оовпадают. Однако, как показано в работе [32], эти отличия невелики, ими можно пренебречь и при определении заселенноотей метаотабильных атомов попользовать понятие эффективной длины. Для отношения интеноивноотей I3I^3 [69]: г
- I
97
Измерения, оделанные но схеме с расположением зеркала зі трубкой, дают произведение концентрации метастабильных атоме на эффективную дайну. Таким опоообом можно провеоти измерена только в активной фазе импульоно-периодичеокого разряда, і послесвечении, как уже отмечалось, из-за малых интенсивно-отей спектральных линий измерения трудно осуществимы.
До сих пор, рассматривая варианты метода реабоорбции, ш не касались вопроса о виде контура иопуокания <к(о)) и по» глощения (эе(^)). Функции к(ъ) и &(о) необходимы для расчета относительного поглощения как функции и &плх- Изотоп-
ный ооотав природной ртути (пять четных и два нечетных изотопа) приводит к возникновению сложной отруктуры опектральид линий [32]: олектральные линии разных изотопов ртути одвинутн относительно друг друга, кроме того, для линий нечетных изотопов оущеотвует сверхтонкое расщепление.
