Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Миленин В.М. -> "Плазма газоразрядных источников света низкого давления" -> 41

Плазма газоразрядных источников света низкого давления - Миленин В.М.

Миленин В.М. , Тимофеев Н.А. Плазма газоразрядных источников света низкого давления. Под редакцией Мызникова Т.В. — Л.: Ленинградский университет, 1991. — 240 c.
ISBN 5-288-00727-6
Скачать (прямая ссылка): plazmagor1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 73 >> Следующая

4. І Оптичеокие характеристики I плазмы люминесцентных ламп
При рассмотрении оптичеоких характеристик плазмы разряда в смеси паров ртути о инертными газами основное внимание, естественно, будет уделено резонансному излучению ртути, которое вносит определяющий вклад в создание светового потока
131
газоразрядных ламп. В глД была предложена модель раочета за-оеленноотей атомов ртути в резонансных состояниях 63J^ и 61JJ и интеноивностей линий о Д/г#= 253.7 и Яр = 184,9 нм на оо-нове решения уравнений баланса плазмы о рассчитанной из кинетического уравнения функцией распределения электронов по энергиям. В этом разделе будут приведены результаты раочета указанных оптических характеристик плазмы и проведено их сравнение с экспериментальными данными.
Концентрация атомов ртути в ооотояниях 63Pj и 6*Pf. Результаты раочета и данные измерений концентраций возбуждению атомов ртути в состояниях 63Pj и 61JJ на оои разряда в зависимости от разрядных уоловий приведены в табл.3.3. Измерены проводились методом реабоорбции в варианте двух идентична трубок [69] по поглощению линий о длинами волн 434,7 і 407,8 нм.
На рио.3.7 предотавлены также завиоимооти концентрації метаотабильных атомов ртути в соотоянии 63P2 и заселенность резонансного уровня 63P1 в завиоимооти от давления наоыщешшх паров ртути (штриховые кривые и точки - данные эксперимента, оплошные кривые - результат раочета). Как видно из табл.3.3 и этого риоунка, имеет меото удовлетворительное ооглаоие результатов. Раоочитанные значения заоеленноотей Nr и Np очень чувствительны к эффективной вероятности вылета резонансних фотонов из объема плазмы (jT и ^ ). Поэтому достаточно хорошее совпадение данных эксперимента о рассчитанными величинами свидетельствует о том, что попользованная нами расчетная модель и соотношения для нахождения эффективных вероятностей вылета (раздал 4 гл.1) близки к реальным.
Анализируя полученные результаты, можно отметить,что т и следовало ожидать, концентрация атомов ртути в оостоянп 63P1 на полтора-два порядка больше концентрации атомов в состоянии 61P1- Это овязано о различием в естественных временах жизни этих оостояний на два порядка и о тем, что контуры линий иопуокания и поглощения, идущих о этих уровней та$же различаются. Для линии о длиной волны 184,9 нм контур линии ближе к "гауооовой" форме и, следовательно, роль крыльев контура в выходе излучения из объема для этой линии больше. С увели-
132
Nr,p> J>Ar-тор І = 0,15 А і = 0,25 А І = 0,5 А
/Hg' ТОР
7 13,4 26 7 13,4 26 7 13,4 26
2 2,1 3,7 5,4 3,0 5,4 9,2 4,1 8,4 14,4
(2,6) (4,4) - (3,8) (6,5) - (6,5) (10,7) -
-УГ<63РЯ).10-Я 4 1,6 3,3 4,7 2,5 4,0 7,0 3,5 5,6 10,6
(1.9) (3,0) (4,8) (2.7) (4,5) (7,1) (4,7) (7,6) (11,8)
6 1,7 2,7 4,0 2,0 3,2 4,7 3,0 3,9 6,3
(1,4) (2,4) (3,9) (2,2) (3,6) (5,8) (3,9) (6,2) (9,8)
2 5,9 6,5 6,8 8,4 10,2 11,8 11,6 14,6 16,7
(4,4) (7,2) - (6,6) (10,5) - (11,7) (18,0) -
4 4,7 5,2 5,8 6,0 7,7 8,6 8,2 10,7 13,8
(4,5) (5,2) (8,1) (5,0) (7,9) (12,1) (9,6) (14,3) (21,5)
б 3,5 4,0 4,4 4,7 7,2 7.2 6,5 8,8 11,0
(2,7) (4,3) (6,7) (4,3) (6,7) (10,1) (8,4) (12,4) (18,5)
Примечание. В скобках указаны результаты раочета объема плазмы ( frn jp ).
чешем тока роот концентрации атомов ртути в состоянии 6Щ замедляется, что связано о уменьшением температуры электронов и о ростом роли тушения этих соотояний при столкновениях с электронами. При дальнейшем увеличении тока разряда мо-кет наблюдаться максимум и затем уменьшение значения nr [98]. Что касается заселенности 61J^-состояния атома ртути, то роль тушения для него в условиях, характерных для работы люминесцентных источников света, несущественна, и поэтому замедление роста концентрации атомов в этом состоянии о роотом тока не столь заметно.
Зависимости Nr и Np от давления инертного газа и паров ртути удобнее всего объяснить, прибегнув вновь к качест-ненному рассмотрению, аналогичному проведенному нами в пре-дндущем разделе. Воспользуемся данными раздела 4 гл.1, где были выяснены ооновіше процесоы, приводящие к заоелению резонансных уровней атома ртути и, выразив электрокинетиче-скио характеристики плазмы о помощью упрощенных соотношений (ЗД8)-(3.22), получим следующие формулы для концентрации Гг\
N0JItZ* iN0/4 Зл/2 + 9/в.
інокитель #ТуШ характеризует влияние на JV^ тушащих ооуда-perara с электронами и может быть предотавлен в виде
W J2^VpAJV0J?)' в соответствии с выражением (1.55). При ¦подо формулы (3.24) мы воспользовались также тем оботоя-шьством, что метастабильные состояния атомов ртути разрушься преимущественно при столкновениях о электронами о переводом атомов ртути в резонансное состояние 63P1. Поэтому возбуждение метаотабильных атомов фактически означает воз-бддение резонансного состояния 63P1. Вое три уровня 63P шеют близкие пороги возбуждения: ~ 5 эВ и при качественном рассмотрении могут быть объединены в один эффективный уро-шь, для которого скорооть возбуждения Z3^ л/ z*.
135
Из соотношения (3.24) видно, что Nr раотет о увеличением Nq и слабо опадает о роотом давления инертного газа, ках это и было получено в эксперименте. Анализ зависимости концентрации второго резонансного ооотояния Np от внешних у<ь ловий разряда сложнее, так как окорооть его прямого возбу* дения (zop) уже нельзя так проото овязать о электрокинетич* скими характеристиками плазмы, как для оиотемы 63Р-уровне1, Однако можно утверждать, что в тех разрядных условиях, кощ заоеление уровня 61P1 происходит в основном за счет ступе»* чатого возбуадения о уровня 63P2» концентрация Np будет изменяться оходным о концентрацией Nr образом.
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed