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鈉氬混合物電離后原子發(fā)射光譜的時間分辨特性

胡墅; 蓋寶棟; 李琛; 婁茗淇; 劉棟; 郭敬為 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所化學(xué)激光重點實驗室; 遼寧大連116023; 中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局; 北京100864; 大連理工大學(xué)物理學(xué)院; 遼寧大連116023
  • 激光器
  • 準(zhǔn)分子激光
  • 堿金屬蒸氣
  • stark加寬
  • 熒光壽命

摘要:研究鈉氬(Na-Ar)混合物電離后產(chǎn)生的原子發(fā)射光譜的時間分辨特性。氬763.5 nm光譜強(qiáng)度隨時間演變出現(xiàn)2個峰,第1個峰的衰減時間為(33.3±2.3) ns,激發(fā)態(tài)鈉通過碰撞傳能[(時間常數(shù)為(15.2±0.8) ns]將氬激發(fā)到2p6能級,再由該能級的粒子快速輻射形成第1個峰;第2個峰由氬離子與電子復(fù)合產(chǎn)生,其衰減過程包括快過程[(0.24±0.03)μs]和慢過程[(3.98±1.03)μs]。利用電子濃度隨時間的演變關(guān)系分析了復(fù)合過程對衰減時間的影響機(jī)理,獲得了電子濃度、電子溫度隨時間的演變關(guān)系。利用時間分辨光譜解釋了鈉雙線輻射加寬差異的假象,其成因是Stark加寬后的氬588.9 nm譜線疊加在鈉D2線上以及鈉雙線的自吸收。復(fù)合后,激發(fā)態(tài)氬原子的能級間隔較小,經(jīng)過級聯(lián)弛豫后,2p6能級粒子數(shù)的積累時間比鈉3P能級更短,氬原子發(fā)射譜線的持續(xù)時間明顯短于鈉原子。

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中國激光

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