Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Անհամասեռ միջավայրերի լոկալ հատկությունների օպտիկական հետազոտումը

Մարտիրոսյան, Արթուր Եղիշեի (2012) Անհամասեռ միջավայրերի լոկալ հատկությունների օպտիկական հետազոտումը. Doctor of Sciences thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (658Kb) | Preview

    Abstract

    Определение локальных характеристик среды имеет первостепенное значение в деле изучения материалов, дисперсных, газовых и жидких сред, плазмы, световых пучков, что позволяет находить ответы на насущные вопросы в областях оптики, фотоники, квантовой электроники, физики плазмы, твердого тела, полупроводников и т.д.. Эти задачи являются актуальными и с точки зрения исследования окружающей среды, имея ввиду использование мощных лазерных источников для зондирования атмосферы и водных объемов. Идеи использования автоионизационных состояний атомарных частиц для осуществления лазерной генерации в дальнем ультрафиолетовом (ДУФ) диапазоне спектра, которые предлагались исследователями различных лабораторий (включая лабораторию электромагнитных взаимодействий (ЭМВ) ИФИ), увенчались успехом. В конце 1980-х годов некоторые лаборатории смогли осуществить на практике эти идеи. Приятно отметить, что пионеры в деле создания первых лазеров в ДУФ области ссылались на работы, осуществленные сотрудниками лаборатории ЭМВ. Лазерные источники используются также для диагностики различных материалов. Качество кристаллов, стекол, жидкостей, полупроводников, которое в большой степени зависит от пространственного распределения в нем различных неоднородностей, дефектов, допированных веществ, имеет первостепенную роль в деле использования в разнообразных приложениях, устройствах, приборах. В связи с все более и более увеличивающийся необходимостью обеспечения высокоточных экспериментов, связанных с применением оптических и лазерных источников, возникает первоочередная задача с возможно высокой точностью определять параметры самого источника излучения. The model of plasma is suggested which describes the time evolution of the spark during the time instance when the energy input in the plasma is increased exponentially. According to the calculations, the potassium concentration in the metastable autoionizing levels reaches to more than 1013 cm-3 when the electron temperature is 20 eV and the power input in the plasma is ~109 W/cm3. Such autoionizing levels population allows to obtain laser generation in the far ultraviolet (FUV) spectral region. These conditions can be realized at the distance ~1 mm from the target when it is illuminated by high power laser beam with the intensity ~1012 W/cm2 in the focal region. Using the corresponding plasma model, the characteristics in the pulsed discharge front in the mixture of He with K vapors at 1014^1016 cm-3 densities are determined. The calculated concentrations of helium atoms in the metastable 2՝S and 23S levels reach to 1013^1014 cm-3, when the potassium concentrations are 1014 and 1015 cm-3. These results exceed the experimental values obtained by spectroscopic investigations. This discordance can be explained by relaxation processes which are followed after the front of excitation and by decreasing the metastable levels densities. The characteristics of the CW hollow cathode discharge in the mixture of helium with potassium vapors are investigated. In discharge conditions, the FUV emission spectrum of potassium is excited. The potassium concentrations in the long-lived autoionization states (which are responsible for the FUV transitions, including the transitions observed for the first time) are calculated. The losses in the discharge tube, in the monochromator and in the detecting system are also evaluated. As a result, the photon flux of each of the spectral lines 72,12 nm (3p 3d4s 4P5/2 - 3p 3d 2D5/2,32 transition), 69,14 nm (3p53d4s 4F3/2 - 3p63d 2 D5/2,3/2) and 67,40 nm (3p54s4p 4S3/2 - 3p64p 2P 3/2,1/2) are calculated. Առաջարկվել է պարպման ժամանակային զարգացման մոդել պլազմայում էքսպոնենցիալ աճող էներգիայի ներդրմամբ, որն օգտագործվել է հելիումի և կալիումի գոլորշիների պլազմայի պարամետրերը գնահատելու համար: Հաշվարկների համաձայն, երբ էլեկտրոնների ջերմաստիճանը կազմում է 20 էվ, իսկ ներդրման տեսակարար հզորությունը ~109 վտ/սմ3 (այս պայմանները կարող են ստեղծվել թիրախից ~1 մմ հեռավորության վրա, երբ այն ճառագայթվում է հզոր լազերային փնջով, որի ինտենսիվությունը ֆոկուսում կազմում է ~1012վտ/սմ2), կայիւմի խտությունը երկարակյաց ավտոիոնիզացիոն մակարդակներիում հասնում է ավելի քան 1013 սմ-3, որը բավարար է հեռու ուլտրամանուշակագույն (ՀՈԻՄ) սպեկտրալ տիրույթում լազերային գեներացիա ստանալու համար։ Համապատասխան պլազմայի մոդելի օգնությամբ որոշվել են իմպուլսային պարպման ճակատում, սնամեջ կաթոդում հելիումի և կալիումի 1014^1016 սմ-3 կոնցենտրացիաներով գոլորշիների պլազմայի բնութագրերը։ Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ հելիումի մետաստաբիլ մակարդակների բնակեցումը հասնում է մինչև 1013^1014 սմ-3-ի, երբ կալիումի կոնցենտրացիան գտնվում է 1014^1015 սմ-3 տիրույթում։ Այս արդյունքները գերազանցում են սպեկտրոսկոպիկ հետազոտությունների միջոցով ստացված տվյալները։ Այդ անհամապատասխանությունը բացատրվել է պարպման ճակատից հետո տեղի ունեցող ռելաքսացիոն գործնթացներով, որոնց հետևանքով մետաստաբիլ մակարդակներում հելիումի խտությունը փոքրանում է։

    Item Type: Thesis (Doctor of Sciences)
    Additional Information: Անհամասեռ միջավայրերի լոկալ հատկությունների օպտիկական հետազոտումը: Optical investigation of local properties of inhomogeneous media.
    Uncontrolled Keywords: Մարտիրոսյան Արթուր Եղիշեի, Martirosyan A. E.
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 10 May 2017 14:50
    Last Modified: 11 May 2017 14:05
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4636

    Actions (login required)

    View Item