Спектроскопическая диагностика импульсного разряда в аргоне высокого давления

Представлены результаты исследования аргоновой плазмы высокого давления, возбуждаемой сильноточным импульсным объемным разрядом. Для диагностики плазмы использованы пространственно-временные зависимости интенсивности свечения в ВУФ — видимом диапазоне. Однородный разряд наблюдался при давлениях до 10 атм. Обнаружено, что вид спектра УФ — видимого фоторекомбинационного континуума чувствителен к контрагированию разряда. Изменение формы спектра связано со сменой типа носителей положительного заряда при переходе разряда из однородной фазы (молекулярные ионы Ar₂⁺) в дуговую (атомарные ионы Ar⁺) ). Экспериментальные данные и модельный расчет показывают, что нагрев электронов после основного импульса возбуждения является крайне нежелательным процессом. Он замедляет рекомбинационный поток в плазме, в результате чего кинетические процессы для всех возбужденных компонентов растягиваются во времени и, соответственно, уменьшаются пиковые значения их концентраций. Электронно-столкновительное перемешивание эффективно преобразует резервуар долгоживущих молекул Ar₂^* в триплетном состоянии в быстро высвечивающиеся синглетные эксимеры. Именно этот механизм доминирует в образовании синглетных Ar₂^* эксимерных молекул. Пороговая концентрация, необходимая для получения лазерного излучения на длине волны 127 нм на эксимерах Ar₂^*(¹Σ⁺_u(v=0)), согласно расчетам составила около 5×10¹⁵ см^-3 при коэффициенте усиления 0.05 см^-1. Такая концентрация может быть достигнута при однородной импульсной разрядной накачке с пиковой концентрацией электронов 2.4×10¹⁶ см^-3 при давлении аргона 10 атм.