Неравновесность сильноионизованной гелиевой плазмы атмосферного давления

Выполнено спектральное исследование электродуговой плазмы гелия атмосферного давления с концентрацией электронов $n_\varepsilon\leqslant10^{17}\text {см}^{-3}$ и степенью ионизации $\sim0.25$. Экспериментально установлен характер заселенности уровней $\mathrm{HeI}$ с энергией возбуждения $20.96$–$24.04$ эВ, указывающий на невыполнимость закона Больцмана с электронной температурой $T_\varepsilon$ для описания относительных населенностей возбужденных состояний $\mathrm{HeI}$.
Ввиду экспериментально установленной непригодности модели ЛТР для определения $T_\varepsilon$ выполнено разделение смешанных контуров линии $\mathrm{HeI}$ $1083$ нм на лоренцеву и гауссову составляющие. В результате были оценены как слабо исследованная для этой линии константа штарк-эффекта, так и температура тяжелых частиц $T_g$ в плазме по доплеровской компоненте ее гауссовой полуширины. При изменении тока дуги от $200$ до $400$ А $T_g$ возрастает от $20000$ до $25500$ K, тогда как температура ионизации при этом возрастает незначительно — от $20000$ до $21000$ К.