Введение
Глава 1. Спектроскопия молекулярной газоразрядной плазмы высокого разрешения. Экспериментальная техника
1.1. Классическая эмиссионная и абсорбционная спектроскопия видимого и ультрафиолетового диапазонов 28
1.1.1. Метод излучения 28
1.1.2. Метод линейчатого поглощения, реабсорбция излучения 30
1.1.3. Экспериментальная техника 34
1.1.3.1. Разряд постоянного тока 34
1.1.3.2. Импульсный разряд 37
1.1.3.3. Разрядная система с управляемыми параметрами электронной компоненты плазмы 38
1.1.3.4. СВЧ-разряд 40
1.2. Абсорбционная ИК спектроскопия с применением частотно-перестраиваемых диодных лазеров 42
1.2.1. Общие замечания и схема спектрометра 42
1.2.2. Предельные скорости сканирования спектров. Возникновение нестационарных эффектов 49
1.2.3. Методика определения населенностей колебательно-вращательных уровней молекул 58
1.2.4. Программное обеспечение для идентификации и обработки спектров 63
1.3. Спектроскопия когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) 69
1.3.1. Общие положения 69
1.3.2. Экспериментальная техника КАРС 74
Глава 2. Влияние температуры на ударное уширение ИК спектральных линий молекулы СОг
2.1. Общие замечания 77
2.2. Эксперимент 78
2.3. Сопоставление расчета и эксперимента 79
2.4. Анализ моделей уширения спектральных линий 81
2.5. Предлагаемая схема расчета ширин спектральных линий 84
2.6. Сопоставление с экспериментом 88
2.7. Резюме 94
Глава 3. Распределения молекул в основном электронном состоянии по колебательно - вращательным степеням свободы в неравновесной плазме. Колебательное возбуждение молекул и плазмохимические процессы
3.1. Распределение молекул по вращательным уровням 95
3.1.1. Вращательные распределения легких молекул Границы неравновесности 97
3.1.2. О соотношении плотностей орто- и парамодификаций водорода НгСХ1!!) и температуре газа в разряде 102
3.1.3. Вращательные распределения тяжелых молекул, температура газа 106
3.2. Распределение молекул по колебательным состояниям 112
3.2.1. Колебательные распределения двухатомных молекул 113
3.2.2. Заселенности в колебательных модах трехатомной молекулы СОг. Колебательная кинетика молекул в газовом разряде с высоким удельным энерговкладом 117
3.2.2.1 Колебательные распределения молекул СОг в активной среде волноводного лазера 118
3.2.2.2. Результаты экспериментов 119
3.2.2.3. Модель расчета колебательных распределений 123
3.2.2.4. Сопоставление результатов расчета и эксперимента 127
3.2.2.5. Влияние продуктов плазмохимических реакций на скорость релаксации колебательной энергии 129
3.2.2.6. Влияние плазмохимических процессов на пространственное распределение плотности мощности накачки 131
3.2.3. Колебательное возбуждение и плазмохимическое разложение СОг в неравновесных условиях 136
3.3. Резюме 150
Глава 4. Доплеровские контуры спектральных линий в электронных спектрах атомов и молекул
4.1. Нахождение распределений атомов и молекул по скоростям по доплеровскому уширению спектральных линий 154
4.1.1. Контур линии и распределение излучателей по скоростям 154
4.1.2. Влияние столкновений на неравновесные распределения частиц по поступательным степеням свободы 157
4.2. Техника исследования распределений по скоростям атомов и молекул по доплеровскому уширению спектральных линий 160
4.2.1. Экспериментальная техника 160
4.2.2. Математическое обеспечение эксперимента 161
4.3. Доплеровское уширение спектральных линий атомов и молекул, возбуждаемых электронами 163
4.4. Доплеровское уширение спектральных линий атомов и молекул, возбуждаемых при нерезонансных взаимодействиях тяжелых частиц 168
4.4.1. Распределение электронно-возбужденных атомов и молекул по скоростям 168
4.4.2. Функция источников 172
4.4.3. Релаксация средней кинетической энергии частиц с конечным временем жизни 174
4.4.4. Идентификация каналов возбуждения 178
4.4.5. Релаксация функции распределения частиц с конечным временем жизни по скоростям при больших отклонениях от равновесия 183
4.5. Резюме 185
Глава 5. Энергетические распределения электронно - возбужденных молекул по колебательно - вращательным состояниям в неравновесной плазме
5.1. Возбуждение молекул прямым электронным ударом 187
5.1.1. О механизме передачи момента импульса при возбуждении
электронных состояний молекул прямым электронным ударом 187
5.1.1.1. Передача момента импульса при возбуждении электронных состояний молекул прямым электронным ударом 187
А. Возбуждение водорода в газовом разряде при низкой температуре 192
Б. Возбуждение водорода электронным пучком 194
5.1.1.2. Возбуждение электронных состояний через образование короткоживущих отрицательных молекулярных ионов. Прицельные параметры. Оценки 195
5.1.1.3. Образование отрицательно заряженных молекулярных ионов,
их возможные состояния 198
5.1.1.4. Распад молекулярных ионов Н~2 с высвобождением электронов в s-,d- и g- состояниях и образованием H2(d Пи) 202
5.1.1.5. Распад молекулярных ионов Н~2 с высвобождением электронов вp-,d- и h- состояниях и образованием Н2(1 Пё) 208
5.1.1.6. О соответствии вращательных распределений молекул в основном и возбужденных электронных состояниях 211
5.1.2. О соответствии колебательных распределений молекул в основном и возбужденных электронных состояниях 212
5.1.2.1. Влияние столкновений на распределение молекул по колебательным уровням возбужденных электронных состояний в газовом разряде 212
5.1.2.2. Измерение колебательных температур молекул в основном электронном состоянии по интенсивностям электронно-колебательных полос 219
5.2. Возбуждение молекул при взаимодействиях тяжелых частиц 222
5.2.1. Распределение электронно-возбужденных молекул по вращательным уровням 222
5.2.1.1. Радикалы ОН(А2Х) 222
5.2.1.2. Молекулы N2(C3nu) 225
5.2.2. Об измерении газовой температуры по интенсивностям во вращательной структуре электронных спектров при наличии параллельных каналов возбуждения молекул 227
53. Резюме 234
Заключение 238
Литература 246
