Метод эмиссионной спектроскопии в исследовании влияния состава смеси гелия с азотом на характеристики тлеющего разряда постоянного тока и СВЧ-разряда

Представлен обзор исследований плазмы различных типов разряда в смеси гелия с азотом методом эмиссионной спектроскопии, проанализированы основные механизмы образования излучающих состояний. Описаны результаты сравнительного исследования влияния компонентного состава плазмы на спектральный состав излучения, поступательную температуру, функции распределения по вращательным и колебательным уровням в возбужденных состояниях иона молекулы азота и молекулы азота в положительном столбе тлеющего разряда постоянного тока и приэлектродной области неоднородного СВЧ-разряда в смеси гелия с азотом. Развит подход, позволяющий восстанавливать неравновесные распределения заселенностей атомов и молекул в возбужденных состояниях с учетом спектрального переналожения атомных линий и молекулярных полос излучения. Показано, что моделирование спектров излучения $\mathrm{N}_2(C^3\Pi_u\to B^3\Pi_g)$, $\mathrm{N}_2(B^3\Pi_g\to A^3\Sigma^+_u)$ и $\mathrm{N}^+_2(B^2\Sigma^+_u\to X^2\Sigma^+_g)$ в предположении больцмановского распределения молекулы азота и иона молекулы азота по вращательным уровням удовлетворительно описывают измеренные спектры испускания газовых разрядов. Установлено, что в обоих разрядах распределение заселенностей молекул азота по колебательным уровням в состоянии $C^3\Pi_u$ слабо отличается от рассчитанного по формуле Больцмана, а функция распределения молекул азота по колебательным уровням $\nu_B=3$–$12$ состояния $B^3\Pi_g$ заметно отклоняется от распределения Больцмана.