В ходе работы были измерены зависимости сечений возбуждения и степени поляризации спектральных линий 588.2 нм (3s[3/2]0 2 -3p´[1/2]1 -переход) и 626.6 нм (3s´[1/2]0 0 -3p´[3/2]1 -переход) от энергии столкновения атомов неона в основном состоянии.
Измерения сечений возбуждения и поляризации излучения при взаимодействии пучка быстрых атомов с газовой мишенью выполнены методами оптической спектроскопии с помощью автоматизированной установки на базе персонального компьютера и программно-управляемой системы КАМАК. Методика измерений рассмотрена в работе [1]. Формирование пучка быстрых атомов осуществлялось путем симметричной резонансной перезарядки ионов на собственном газе в каналах вытягивающего электрода газоразрядного источника ионов. Плотность потока быстрых частиц в камере столкновений достигала 1018 част/(м с). Угловая расходимость пучка на полувысоте не превышала 3·10-4 ср. Наличие метастабильных атомов контролировалось методом лазерной флуоресценции. Содержание метастабильных атомов неона в 3s[3/2]0 2 -состоянии в пучке быстрых частиц составляло 0.3% от общего числа атомов. Интенсивность атомного пучка определялась по вторичной электронной эмиссии с поверхности детектора быстрых частиц. Давление газа-мишени в камере столкновений было равно 4.5·10-1 Па, давление остаточного газа не превышало 3·10-4 Па. Излучение возбужденных частиц регистрировалось под углом 900 к атомному пучку, поэтому возбужденные частицы пучка и мишени не различались. Систематическая погрешность измерения сечений с учетом погрешности измерения абсолютной чувствительности (±10%), погрешности определения коэффициента вторичной электронной эмиссии с поверхности детектора быстрых частиц (±20%) и погрешности измерения давления газа мишени (±20%) могла достигать ±50%.
Сечение возбуждения и функция поляризации линии 626.6 нм приведены на рис. 1.
Рисунок 1. Зависимость сечения возбуждения s (
) и степени поляризации P (
) спектральной линии 626.6 нм от энергии столкновения атомов неона
Для полного момента J=1 поляризация излучения даёт возможность разделить сечения возбуждения магнитного подуровня σ0 , соответствующего нулевой проекции момента на межьядерную ось квазимолекулы, и σ1 , соответствующего проекции ±1. Поскольку
σ=σ0 + 2σ1 ,
P=(σ0 - σ1 )/(σ0 +σ1 )
и P>0 для обеих спектральных линий, то очевидно, что преимущественно заселяются состояния с нулевой проекцией полного момента на межьядерную ось. Т. е. термы квазимолекулы, которые привели к заселению данных возбужденных состояний 3p´[3/2]1 и 3p´[1/2]1 , - это ∑g-термы. Поэтому заселение состояний 3p´[3/2]1 и 3p´[1/2]1 , скорее всего, обусловлено переходами между входным ∑g-термом и выходными ∑g-термами за счёт радиального взаимодействия или переходами ∑g-Pg-∑g за счет вращательного взаимодействия. Поскольку выходные ∑g-термы в квазимолекуле неона это дважды возбужденные термы, то можно предположить, что и второй из взаимодействующих атомов оказывается в возбуждённом состоянии. Последнее согласуется с правилом Вигнера, которое утверждает, что полный спин системы при столкновении не меняется, а также с результатами, полученными в работах [2, 3].
На основании диабатической корреляционной диаграммы молекулярных орбиталей Ne2 [4] и результатов измерения поляризации излучения также можно сделать вывод, что основным механизмом заселения состояний 2p53p-конфигурации, вероятно, является двухступенчатый механизм, включающий одно- и двухэлектронные 4fσu-5pσu- и 5pσu-5fσu-переходы, обусловленные радиальным взаимодействием. В случае одновременного возбуждения сталкивающихся частиц, что необходимо, например, при возбуждении 3p´[1/2]1 -уровня (3P1 ), следует также учитывать двухэлектронные 4fσu-4pσu- и 4pσu-3pπu-переходы [4]. Однако небольшая величина сечения возбуждения 3p´[1/2]1 -уровня по сравнению с сечением возбуждения 3p´[3/2]1 -уровня свидетельствует о не столь значительной роли этого механизма, как предполагалось в [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Курсков С.Ю., Хахаев А.Д. Спектроскопическое исследование процессов возбуждения в пучке атомов гелия //Известия АН СССР. Серия физическая. 1989. Т. 53. В. 9. С. 1689-1698.
- Martin P.J., Riecke G., Hermann J., Zehnle L., Kempter V. //J. Phys. B. 1978. V. 11. P. 1991-2001.
- Moorman L., van Hoegaerden V., van Eck J., Heideman H.G.M. The simultaneous exitation of both collision partners to various substate combinatios in Ne-Ne and He-He collisions //J. Phys. B. 1987. V. 20. P. 6267-6281.
- Gauyacq J.P. Theoretical study of Ne-Ne collisions //J. Phys. B. 1978. V. 11. P. 85-113.
Библиографическая ссылка
Курсков С.Ю., Тиккоева М.М. МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ Ne(2p53p)-СОСТОЯНИЙ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ АТОМОВ НЕОНА НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 1. – С. 60-62;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22334 (дата обращения: 21.11.2024).