Лазер как источник излучения - 1
Твердотельные лазеры
Рубиновый лазер
Алюмоиттриевый гранат с неодимом (Nd:YAG)
Лазер на неодимовом стекле (Nd:Glass)
Титан-сапфировый лазер
Александритовый лазер с хромовым легированием
694,3 |
нм |
Импульсная лампа |
|
1,064 |
мкм, (1,32 мкм) |
Импульсная лампа, лазерный диод |
|
~1,062 мкм (Силикатные стёкла), |
Импульсная лампа, Лазерные диоды |
||
~1,054 мкм (Фосфатные стёкла) |
|
||
650—1100 нм |
Другой лазер |
||
Перестраивается |
Импульсная лампа, Лазерные диоды. |
||
от 700 до 820 нм |
|||
|
|||
Лазер как источник излучения - 2
Лазеры дальнего инфракрасного диапазона
337 мкм (HCN),
Молекулярные 118 мкм (CH3OH), 183 мкм (CD3OD) + др. длины волн 40-1000 мкм разные молекулы
Полупроводниковые 
лазеры на квантовых каскадах (открыты в 1995)
Излучение плазмы – пример спектра
Источник предплазмы многопробочной ловушки ГОЛ-3
Низкотемпературная плазма светится в видимой и УФ области спектра.
Обзорный спектр свечения плазмы (чувствительность по спектру непостоянна!)
Излучение термоядерной плазмы |
Горячая плазма излучает |
в рентгеновском диапазоне |
«холодная» |
периферия |
горячий центр |
Термоядерная плазма |
в токамаке TFTR |
Перерыв
Спектроскопия линейчатого излучения
Типы линейчатых спектров |
||
|
линейчатый спектр испускания |
|
|
||
k |
континуум |
|
|
||
m |
|
|
|
линейчатый спектр поглощения |
|
обратный процесс |
|
|
|
Спектральная яркость всегда ограничена яркостью излучения |
|
k |
абсолютно чёрного тела. В плазме есть холодная периферия. |
|
В интенсивных линиях запирание |
||
|
||
m |
излучения происходит раньше |
|
возможно изменение формы |
||
|
контура и обращение линии. |
|
|
вакуумная камера |
|
|
холодная периферия |
|
|
горячий центр |
|
Спектр Солнца
Видимый диапазон – спектры поглощения (наземные наблюдения)
ВУФ и рентгеновский спектры |
Снимки спутника EIS в линиях разных ионов |
уже эмиссионные (ракета HRTS) |
|
Линейчатое излучение
k
m
Интенсивность спектральных линий: |
Jkm km Akm Nk |
|
||||||||||
A |
|
2e2 |
2 |
g |
m |
f |
mk |
|
|
|||
|
|
|||||||||||
m c3 |
|
g |
|
|
|
|||||||
km |
|
km |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
e |
|
|
|
k |
|
|
сила осциллятора при поглощении |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стат.веса состояний |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вероятность спонтанного перехода |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
A 6.67 |
10 |
8 |
gm |
|
|
o |
|
|
|
f |
mk |
[СГС, A,c 1 |
] |
||||
|
|
|
||||||
km |
2 |
|
gk |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
Интенсивность линий пропорциональна плотности возбуждённых атомов (ионов)
•Излучение идёт только из тех областей плазмы, в которых есть эти ионы
•Разные линии даже одного элемента могут идти из разных областей (Z1≠Z2)
•Более яркими являются т.н. резонансные линии (переходы с малыми m,n)
•При повышении температуры плазмы мощность линейчатого излучения примесей сдвигается в рентгеновский диапазон
•При измерении линейчатого излучения обязательно проверять прозрачность плазмы
•Количество возбуждённых на данный уровень атомов (ионов) зависит от параметров плазмы, т.е. результат обработки измерения зависит от того, какую модель мы выбрали для её описания критически важно понимание типа равновесия в плазме
Спектр ВУФ излучения плазмы - пример
Сгусток плотной плазмы в установке ГОЛ-3
в плазму инжектируется крупинка твёрдого тела, которая быстро испаряется
Координата
Длина волны
линия, которая светится на периферии линия, которая светится в плотном сгустке
цветные точки – «следы» гамма-квантов, попаших в ПЗС матрицу