Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ Ne(2p53p)-СОСТОЯНИЙ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ АТОМОВ НЕОНА НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

Курсков С.Ю. Тиккоева М.М.
В докладе представлены результаты экспериментального исследования механизма возбуждения 3p´[1/2] -, 3p´[3/2] -уровней Ne I при столкновениях атомов неона в основном состоянии в диапазоне энергий от порога до 500 эВ (с.ц.м.). Эта область энергий представляет особый интерес, так как здесь теоретическое исследование неупругих процессов затруднено и, следовательно, информация о количественных характеристиках и механизмах возбуждения может быть получена в основном экспериментальным путем.

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]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 )/(σ01 )

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

  1. 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.
  2. Martin P.J., Riecke G., Hermann J., Zehnle L., Kempter V. //J. Phys. B. 1978. V. 11. P. 1991-2001.
  3. 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.
  4. 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: 21.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074