Вероятности фото-переходов иона XeП и распределения возбуждённых состояний в низкотемпературной плазме холловского двигателя

Механика жидкости, газа и плазмы


Авторы

Криворучко Д. Д. 1*, Кули-Заде М. Е. 2**, Скороход Е. П. ***, Скрылев А. В. 1

1. Московский физико-технический институт, Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская облаcть, 141701, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: daria.krivoruchko@phystech.edu
**e-mail: kuli_marina@mail.ru
***e-mail: e.p.skorohod@mail.ru

Аннотация

Исследуется низкотемпературная ксеноновая плазма Холловского двигателя. Эксперименты проводились в горизонтально расположенной цилиндрической вакуумной камере диаметром 1,8 м. и длиной 4,5 м., оптические измерения — в диапазоне от 250 нм до 1100 нм. Измерены абсолютные интенсивности спектральных линий излучения ксеноновой плазмы струи холловского двигателя.

Приведены результаты расчётов вероятностей радиационных переходов для спонтанного излучения иона ксенона. По линиям спектра с использованием рассчитанных вероятностей фото-переходов определены заселённости иона ксенона для четырёх разных случаев положения приемной оптики. Нелинейный «рой-образный» характер распределения заселённостей возбуждённых состояний сохраняется во всех четырёх случаях для всех коэффициентов Эйнштейна.

Ключевые слова

ксеноновая плазма, Холловский двигатель, вероятности фото-переходов Хе II, распределения возбуждённых состояний Хе II, оптическая диагностика

Библиографический список

  1. Криворучко Д.Д., Скрылев А.В., Скороход Е.П. Определение концентраций возбужденных состояний и вероятностей радиационных переходов ХеI плазмы Холловских двигателей // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=76859

  2. Грим Г. Спектроскопия плазмы ─ М.: Атомиздат, 1969. ─ 452 с.

  3. Лохте – Хольтгревен В. Методы исследования плазмы. - М.: Мир, 1971.─ 552 с.

  4. Бугрова А.И., Данелия И.А., Ермоленко В.А., Калихман Л.Е. Определение электронной температуры плазменной струи ускорителя с замкнутым дрейфом // Журнал технической физики. 1977. №47. С. 2310-2311.

  5. Бугрова А.И., Ермоленко В.А., Калихман Л.Е. Излучательные характеристики ксенона в разреженной плазме // Теплофизика высоких температур. 1979. Т. 17. № 5. С. 916-921.

  6. Гаврилова А.Ю., Киселёв А.Г., Скороход Е.П. Распределения заселенностей атомных уровней в квазистационарной плазме аргона // Теплофизика высоких температур. 2016. Т. 54. № 2. С. 171-179.

  7. Скороход Е.П. Спектроскопические методы исследования физико–химических и тепловых процессов в плазменных устройствах: Диссертация доктора техн. наук. ─ М.: 2003. ─ 322 с.

  8. Гаврилова А.Ю., Киселёв А.Г., Скороход Е.П. Диаграммы метарав-новесных состояний тяжёлых инертных газов // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. № 2. С. 174-185.

  9. Годунов А.Л. Земцов Ю.К., Карчевский В.Е., Скороход Е.П. Расчёт сил осцилляторов и вероятностей переходов иона ксенона ХеП // Депонирование в ВИНИТИ, 1985, № 4593-85, - 91 с.

  10. L. Allen, D.G.C. Jones, D.G. Schofield, J. Opt. Soc. Am. v. 59, № 7, p. 842, 1969.

  11. Th. M. El. Sherbini, J. Phis. B: Atom, Molec. Phis., v. 9, № 10, p. 1665, 1976.

  12. S. Garpman, N. Spector, J. Opt. Soc. Am. v. 66, № 9, p. 904, 1976.

  13. Груздев П.Ф. Вероятности переходов и радиационные времена жизни уровней атомов и ионов. - М.: Энергоатомиздат, 1990, - 223 с.

  14. Самойлов В. П., Смирнов Ю. М., Старикова Г.С. Вероятности переходов и сечения возбуждения ХеII // Оптика и спектроскопия. 1975. Т. 37. С. 1222.

  15. Подбиралина В. П., Смирнов Ю. М., Стегнова Н.В. Вероятности переходов некоторых линий KrII и XeII // Оптика и спектроскопия. 1973. vol. 34. no. 4. C. 809.

  16. Fink U., Baskin S., Bickel W.S. Transitions and level lifetimes in Ne II, III, Ar II, III, Kr II, III and Xe II // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 1970. vol. 10, pp. 1241-1256.

  17. Konjevic N., Lesage A., Fuhr J.R. and Wiese W.L. Experimental Stark Widths and Shifts for Spectral Lines of Neutral and Ionized Atoms (A Critical Review of Selected Data for the Period 1989 Through 2000) // Journal of Physical and Chemical Reference Data, 2002, vol. 31, no. 3, pp. 819.

  18. Гудзенко Л.И., Яковленко С.И., Плазменные лазеры. - М.: Атомиздат, 1976. - 256 с.

  19. Стриганов А.Р., Свентицкий Н.С. Таблицы спектральных линий нейтральных и ионизированных атомов. - М.: Атомиздат, 1966. - 899 с.

  20. Miller M.H., Roig R.A. Transition Probabilities of Xe I and Xe II // Physical Review. 1973. A8. p. 480-487.

  21. Wiese, W.L. and Martin, G.A., "Wavelengths and Transition Probabilities for Atoms and Atomic Ions, Part II: Transition Probabilities," United States National Bureau of Standards NSRDS-NBS 68, 1980, 148 p.

  22. Потапенко М.Ю. Разработка и исследование стационарного плазменного двигателя с полым магнитным анодом малой мощности // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49261

  23. Островский В.Г., Смоленцев А.А., Соколов Б.А. Опыт создания электроракетных двигателей большой мощности в ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королева» // Труды МАИ. 2012. № 60. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35380


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход