Спектроскопия плазмы твердых и газообразных сред, а также свободных атомов и их многозарядных ионов

Практическая работа в ЭУФ диапазоне требует анализа оптических свойств материалов. В Отделе атомной спектроскопии ИСАН разработана одноканальная схема рефлектометра скользящего падения, позволяющая получать спектральную зависимость коэффициента отражения. Источником ЭУФ излучения здесь является плазма быстрого капиллярного разряда. В работе [1] сообщается о создании методики анализа спектров прямого и отражённого излучения, позволяющей измерять коэффициент отражения в скользящем падении с точностью до 1 %. Работа [2] посвящена изучению плазмы разряда низкоиндуктивной вакуумной искры. Сообщается об обнаружении моноэнергетических пучков электронов, ускоренных до энергий 100 кэВ. Исследована проницаемость Ar через мембраны на основе одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) до и после уплотнения изопропиловым спиртом. Измеренный эффективный коэффициент диффузии Ar через оригинальные и уплотненные ОУНТ мембраны составляет соответственно 330 × 109 и 4 × 109 м2с-1. Разработана вероятностная модель проникновения газа через ОУНТ мембраны. Показано, что уплотнение ОУНТ мембран приводит к уменьшению количества пор диаметром более 15 нм. Исследована временная динамика испарения денсификата из объема уплотненных ОУНТ мембран. Показано присутствие остаточного денсификата в объеме ОУНТ мембран даже спустя 22 часа в вакууме. С использованием вакуумного спектрографа нормального падения с решеткой радиуса 6.65 м и скользящей вакуумной искры как источника излучения исследован третий спектр платины. Изучены переходы с участием высоколежащих уровней. Классифицирована 241 линия переходов с уровней конфигураций 5d76p + 5d66s6p в области 728 -2062 Å, в результате чего число известных линий Pt III достигло более 1000. Найден девяносто один энергетический уровень, принадлежащий преимущественно конфигурации 5d66s6p. Разработанный на предыдущем этапе метод абсорбционной спектроскопии с диодными лазерами (ДЛАС) применен к определению температуры горячего газа в условиях высокого уровня мультипликативных помех. Проанализирован спектр шумов в конкретной схеме ДЛАС с высоким уровнем флуктуаций интенсивности зондирующего излучения лазеров на трассе. Определена область частот с максимальной плотностью шума. Выбрана частота модуляции длины волны излучения диодных лазеров f, выходящая за границы области интенсивных шумов. Использование двухлучевой дифференциальной схемы, логарифмического преобразования сигналов и регистрация поглощения на первой гармонике частоты модуляции позволили с достаточной точностью определять температуру газа. Точность разработанной схемы измерения при высоком уровне шумов оценивалась сравнением с данными коммерческих термопар. В диапазоне температур 700-1100 К точность была лучше 40 К, что полностью удовлетворяет требованиям разработчиков новых двигателей. Разработана аналитическая методика определения примесей фтора в чистом графите и графитовой фольге. Методика основана на использовании разработанного на предыдущей стадии Проекта нового атомно-эмиссионного спектрометра с источником постоянного тока (ИПТ-АЭС). Возбуждение эмиссии фтора осуществлялось как в режиме постоянного дугового, так и импульсного искрового разряда. Содержание фтора определялось по линиям излучения в ик-области спектра 623-780 нм. Реализованы пределы обнаружения фтора в сверхчистом графите 5 мкг/г для режима дугового разряда и 20 мкг/г для режима искры.