Тлеющий разряд в смеси паров воды с инертными газами как источник оптического излучения

Цель работы - исследование разряда в смеси паров воды с инертными газами и изучение возможности улучшения характеристик данного разряда как источника оптического излучения, в частности, повышения эффективности генерации УФ-излучения гидроксила 306,4 нм, при различных составах газовых смесей, способов получения радикалов ОН и режимах создания разряда. Определены три пути повышения эффективности генерации излучения гидроксила 306,4 нм: 1) добавление более легкого инертного газа, 2) использование катализатора, ускоряющего разложение молекул воды на гидроксил и атомарный водород, 3) импульсно-периодический способ питания разряда. Показана возможность увеличения эффективности генерации УФ-излучения гидроксила за счет добавки к смеси паров воды с аргоном более легкого инертного газа - гелия или неона. При определенных условиях увеличение эффективности генерации может достигать 2 - 2,5 раз. Исследован разряд в смеси паров воды с аргоном в присутствии катализатора - диоксида титана, который ускоряет процесс разрушения молекул воды. Показано, что при определенных условиях эффективность генерации может быть увеличена до двух - трех раз. Проведено экспериментальное исследование импульсно-периодического разряда в смеси паров воды с аргоном. Обнаружено, что в исследуемом диапазоне разрядных условий не удается достичь заметного увеличения световой отдачи, что объясняется вероятным образованием отрицательных ионов в плазме. Рассмотрена возможность получения инверсной заселенности в исследуемой плазме.