Диэлектрический барьерный разряд в смеси He-Ne низкого давления. Спектроскопия послесвечения
Аннотация
В работе рассматривается возможность использования диэлектрического барьерного разряда (DBD) низкого давления в качестве источника плазмы активной среды He-Ne лазера. Представлены результаты спектроскопического исследования стадии распада плазмы DBD цилиндрической конфигурации с ярко выраженной инверсной населенностью верхнего уровня конфигурации 2p55s по отношению к нижнему уровню перехода на длине волны 632.8 nm, делающая эту линию одной из наиболее ярких в видимой области спектра. На основе анализа данных о населенностях возбужденных уровней атома неона и метастабильных уровней гелия 21S0 и 23S1 показано, что в ранней стадии послесвечения DBD при давлениях гелия доли – единицы Torr реализуется характерное для механизма передачи возбуждения Не(21S0) +Ne -- > He(11S0) + Ne* распределение населенностей по уровням 2p55s и 2p54d атома неона. В позднем послесвечении с уходом атомов гелия 21S0 излучение в видимой области спектра формируется, в основном, переходами с уровней конфигурации 2р53р, заселение которых связано с атомами Не(23S1). На этой стадии заселение состояний 2p55s и 2p54d процессами электрон-ионной рекомбинации малоэффективно и не приводит к образованию инверсии населенностей.
В качестве оптимального по яркости линии 632.8 nm в послесвечении решения предложено использовать разряд с электродами вдоль внешней поверхности цилиндрической разрядной трубки, инициируемый на частотах, исключающих рекомбинационную стадию послесвечения.
