Количественная спектроскопия молекул воды и кислорода, участвующих в объемных и гетерогенных процессах в газе и плазме

Диссертационная работа посвящена установлению взаимосвязей объемных и поверхностных процессов в неравновесных условиях в газоразрядной плазме и газе. Разработан оригинальный метод двухканальной диодной лазерной спектроскопии поглощения. Метод применен для одновременного измерения абсолютных концентраций молекул кислорода, воды и полутяжелой воды HDO в тлеющем разряде с разрешением во времени. Разработан алгоритм, позволивший в диапазоне скоростей (10-104) см-1∙с-1 оптимизировать режим работы спектрометра по скорости записи и чувствительности. Построена кинетическая модель адсорбции и десорбции паров воды поверхностью плавленого кварца при давлениях ~1 мбар. Установлено, что присутствие молекул кислорода в плазмообразующих газах изменяет свойства стенок в отношении адсорбции и десорбции как в фазе разряда, так и после его выключения. Разработана плазмохимическая модель положительного столба тлеющего разряда, выявлена реакция адсорбированных молекул воды с атомами О в разряде, объясняющая обнаруженное нарушение баланса частиц. Разработанный метод может применяться для диагностики компонентного состава плазмы с высокой чувствительностью и временным разрешением. Показанные в работе гетерогенные процессы, приводящие к высвобождению адсорбированных молекул, могут быть использованы для глубокой очистки стенок вакуумных установок. Расчетные результаты могут быть использованы для расширения существующих моделей плазмохимической кинетики.