Випромінювальні характеристики та електронні кінетичні коефіцієнти плазми на онсові пари води.

Abstract

Представлені результати дослідження випромінювання плазми позитивного стовпа поздовжнього тліючого розряду в парах води і сумішах Не - Н2О при парціальних тисках р(Н 2О) = 50-200 Па; 2.0-2.5 кПа та р(Не) = 0,1 - 1,5 кПа. Аналіз випромінювання в спектральній області 130-350 нм показав, що при низькому тиску парів води основними в спектрах випромінювання плазми були смуги гідроксилу ОН (Х-А) (*λ = 280-320 нм) та ОН (Х-С) (*λ = 140 -200 нм). Проведена оптимізація інтенсивності смуг випромінювання гідроксилу ОН в залежності від тиску пари води та парціального складу суміші Не - Н 2О, а також струму розряду. Виявлено оптимальні умови роботи випромінювача на смугах ОН (Х-А) і ОН (Х-С). На підставі складеної нами бази ефективних перерізів взаємодії електронів низьких енергій з молекулами води, для розряду в парах води і суміші р(Не) - р(Н2О) = 9-1 виконано розрахунок функцій розподілу електронів за енергіями та електронних кінетичних коефіцієнтів у діапазоні параметра Е/N = 1 - 300 ТД. Проведено аналіз впливу гелію на параметри плазми позитивного стовпа при сильному розведенні пари води гелієм. Отримані результати становлять інтерес для оптимізації та моделювання газорозрядних джерел спонтанного УФ-ВУФ випромінювання на основі продуктів розпаду молекул води в плазмі малої щільності. Ключові слова: тліючий розряд, УФ-лампа, пари води, функція розподілу електронів, електронні кінетичні коефіцієнти.

The results of studies of the positive column plasma radiation of a longitudinal glow discharge in water vapor and mixtures He- H2O with partial pressures p (H2O) = 50-200 Pa; 2.0-2.5 kPa and p (He) = 0,1-1,5 kPa are presented. Analysis of radiation in the spectral range 130-350 nm showed that at low water vapor pressure the main in the emission plasma spectra were bands of hydroxyl OH (X-A) (*λ = 280-320 nm) and OH (A-C) (*λ = 140 -200 nm). The optimization of the hydroxyl emission bands OH intensity, depending on the water vapor pressure and partial composition of the He - H2O mixture, as well as the discharge current is conducted. Optimum conditions of the radiator at the bands OH (X-A) and OH (A-C) are identified. Based on the effective interaction cross sections database of low energy electrons with water molecules, for a discharge in water vapor and mixtures of p (Re) - p (H2O) = 9.1 compiled by us the electron energy distribution functions and electron kinetic coefficients in the range of the parameter E/N = 1 - 300 Tg are calculated. Analysis of helium influence on the positive column plasma parameters in a strong dilution of water vapor with helium is conducted. The results are of interest for the optimization and modeling of spontaneous UV-VUV radiation gas-discharge sources on the basis of the decay products of water molecules in the low density plasma. Key words: glow discharge, UV-lamp, water vapour, electron energy distribution function, electron kinetic coefficientsThe results of studies of the positive column plasma radiation of a longitudinal glow discharge in water vapor and mixtures He- H2O with partial pressures p (H2O) = 50-200 Pa; 2.0-2.5 kPa and p (He) = 0,1-1,5 kPa are presented. Analysis of radiation in the spectral range 130-350 nm showed that at low water vapor pressure the main in the emission plasma spectra were bands of hydroxyl OH (X-A) (*λ = 280-320 nm) and OH (A-C) (*λ = 140 -200 nm). The optimization of the hydroxyl emission bands OH intensity, depending on the water vapor pressure and partial composition of the He - H2O mixture, as well as the discharge current is conducted. Optimum conditions of the radiator at the bands OH (X-A) and OH (A-C) are identified. Based on the effective interaction cross sections database of low energy electrons with water molecules, for a discharge in water vapor and mixtures of p (Re) - p (H2O) = 9.1 compiled by us the electron energy distribution functions and electron kinetic coefficients in the range of the parameter E/N = 1 - 300 Tg are calculated. Analysis of helium influence on the positive column plasma parameters in a strong dilution of water vapor with helium is conducted. The results are of interest for the optimization and modeling of spontaneous UV-VUV radiation gas-discharge sources on the basis of the decay products of water molecules in the low density plasma. Key words: glow discharge, UV-lamp, water vapour, electron energy distribution function, electron kinetic coefficients