Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов

Зверева, Галина Николаевна

Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Зверева, Галина Николаевна АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов»

Автореферат диссертации на тему "Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов"

ФГУП НПК «Государственный оптический институт им. С.И.Вавилова»

004608102 На правах рукописи

Зверева Галина Николаевна

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМЫ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ

01.04.05- оптика

1 6 СЕН 2010

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург - 2010

004608102

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-производственная корпорация «Государственный оптический институт им. С.И.Вавилова»

Научный консультант:

доктор физико-математических наук Герасимов Геннадий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Ермолаев Валерий Леонидович

доктор физико-математических наук Синянский Анатолий Александрович

доктор физико-математических наук, профессор Тимофеев Николай Александрович

Ведущая организация : Институт сильноточной электроники СО РАН (г.Томск)

диссертационного совета Д407.001.01 при ФГУП НПК ГОИ им. С.И.Вавилова по адресу С-Петербург, Биржевая линия-д.12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП НПК ГОИ им. С.И.Вавилова

Защита состоится

часов на заседании

Автореферат разослан

.2010 года

Учёный секретарь диссертационного совета,

к.ф.-м.н. Журенков А.Г.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Диссертация посвящена исследованию источников света на основе двухатомных эксимерных молекул тяжёлых инертных газов (Аг, Кг, Хе). Данные молекулы образуют устойчивые связи только в возбужденных состояниях, радиационный распад которых приводит к излучению полос лежащих в вакуумном ультрафиолетовом (ВУФ) диапазоне длин волн. Положение полосы зависит от сорта молекулы: максимумам полос излучения гомоядерных эксимерных молекул (димеров) Аг2*, Кг2 *, Хе2* соответствуют длины волн 126 нм, 146 нм и 172 нм соответственно. В промежутках между полосами димеров лежат полосы излучения гетероядерных эксиплексных молекул АгКг* , КгХе*, АгХе*, образующихся при возбуждении смесей инертных газов. Таким образом, область от 120 до 180 нм полностью перекрывается спектрами эксимеров инертных газов. Данная область лежит на границе коротковолнового спектрального диапазона, допускающего использование оконных технологий вывода излучения. Излучательный кпд источников света на основе димеров инертных газов может достигать 60% [1]. Энергия кванта в 1,5-2 раза превышает энергию кванта излучения ртутных ламп, что позволяет инициировать фотопроцессы с более высокими энергетическими порогами. Излучатели, использующие в качестве активных сред инертные газы, экологически чистые и не требуют утилизации после окончания срока использования.

Эксимерные молекулы эффективно образуются в низкотемпературной плазме при давлениях инертных газов более 100 торр. Для получения плазмы и возбуждения свечения в ней эксимеров используются различные способы: применяют безэлектродные разряды барьерного типа [2], тлеющий разряд [Г] , микроволновый разряд [3], возбуждение пучком электронов [4].

Традиционно в качестве источников УФ-ВУФ излучения используется узкий круг ламп, в основном это ртутные лампы низкого давления (185 нм, 254 нм) и ксеноновые импульсные лампы, обладающие широкополосным спектром (190-600 нм). Недостатками ртутных ламп являются: наличие риска загрязнения окружающей среды парами ртути в процессах производства и эксплуатации, необходимость демеркуризации использованных ламп, узкополосный спектр излучения. Основным недостатком ксеноновых импульсных ламп - короткий срок службы, обусловленный распылением электродов и загрязнением рабочего газа.

Указанных недостатков лишены источники света на основе эксимеров инертных газов. Источники данного типа, использующие для возбуждения излучения барьерные разряды, первыми в России были предложены в ГОИ им С.И.Вавилова [2]. В настоящее время в мире ведутся работы по усовершенствованию данных источников и разработке на их основе новых

технологий. Выпуск эксимерных ВУФ ламп начат ведущими мировыми производителями [5]. ВУФ излучение нашло применение в технологиях сухой очистки поверхностей от органических загрязнений [5], в экологии для мониторинга и разрушения загрязняющих веществ (фотоионизация проб в масс-спектрометрах [6]). В стадии разработки находятся технологии, использующие ВУФ излучение для разложения органических соединений: осушки и модификации природного газа [7], фотолиза растворов метанола [8]. Эксперименты указывают на перспективность применения ВУФ ламп в материаловедении: для нанесения кремниевых пленок [9] и напыления материалов с высокими диэлектрическими постоянными [10].

Исследования, связанные с источниками ВУФ излучения на основе плазмы инертных газов, можно отнести к трём направлениям:

- экспериментальные работы, в которых проводится изучение как фундаментальных вопросов, связанных с развитием разряда [2*,3,11-13], так и прикладных проблем, связанных с оптимизацией источников спонтанного излучения [1,14-17], разработкой источников когерентного излучения [26-28];

- теоретические работы, в которых представлены в основном расчетные исследования [25,32];

- исследования, посвященные разработке технологий основанных на использовании ВУФ излучения [5-8,10,29,33].

В диссертации представлены результаты, относящиеся к последним двум направлениям: численным расчётам параметров плазмы эксимерных источников света ВУФ диапазона с целью оптимизации их излучательных характеристик и исследованию областей их возможного применения.

Цель работы

Целью диссертации было нахождение физических параметров, определяющих излучательные характеристики в ВУФ области спектра источников на основе плазмы тяжёлых инертных газов, а также разработка основ применения ВУФ излучения для воздействия на органические среды. Работа включала:

нахождение физических параметров, определяющих интенсивность, эффективность и ВУФ спектр источников спонтанного излучения на основе низкотемпературной (газоразрядной и пучковой) плазмы инертных газов;

- нахождение физических параметров, обеспечивающих условия достижения порога лазерной генерации на переходах димеров инертных газов в газоразрядной плазме;

- нахождение излучательных характеристик плазмы на основе смесей чистых инертных газов и инертных газов с галогенами;

создания физических основ применения ВУФ излучения эксимеров для воздействия на ароматические органические соединения (диоксиноподобные вещества и биологические молекулы).

Методы исследований

Исследования проводились расчетным путем. Достоверность полученных результатов проверялось сверкой с имеющимися экспериментальными данными. Для нахождения параметров плазмы использовалась гибридная модель, в которой атомные и молекулярные компоненты описывались в гидродинамическом приближении, а для описания электронной компоненты учитывалось распределение электронов по энергиям. Рассматривались однородные, одномерные и двумерные модели, включающие системы уравнений, описывающих электрическое поле, плазмохимические процессы и процессы переноса частиц, распределение электронов по энергиям, газовую температуру. В расчетах использовались как стандартные численные методы, так и специальные: метод корректирующих потоков [21] и метод контрольных объёмов [22] при решении уравнения непрерывности, жесткие методы решения систем дифференциальных уравнений при решении систем уравнений кинетики плазмы [23]. Программы составлялись на языке FORTRAN.

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие положения:

1) Результаты исследования барьерных разрядов в тяжёлых инертных газах (Аг, Кг, Хе) средних давлений (сотни торр), которые показывают, что увеличение скорости роста внешнего напряжения по отношению к внутреннему напряжению на плазме ведёт к увеличению интенсивности излучения димеров, уменьшению времени их излучения, снижению пространственной однородности плазмы.

2) Результаты исследования излучательных характеристик плазмы смеси Кг-Хе (Р>100 торр) в ВУФ диапазоне спектра при различных относительных концентрациях компонент, показывающие, что при концентрации Хе более 10% в спектре преобладают полосы димеров Хе, а рост концентрации электронов ведёт к падению эффективности излучения.

3) Результаты исследования излучательных характеристик плазмы смеси Кг-12 в ВУФ диапазоне спектра, согласно которыми наблюдается рост интенсивности и эффективности излучения атомов йода (переход 5p46s-5p5) Х~ 160-190 им при уменьшении давления обоих компонент, эффективность достигает значений в 20%.

4) Результаты расчётов излучательных характеристик контрагированного капиллярного разряда в ксеноне (Р=100-400 торр), которые показали, что криогенное охлаждение приводит к росту интенсивности излучения димеров, а эффективность излучения достигает значений в 0.4%.

5) Результаты расчётов излучательных характеристик плазмы криптона (Р=0.5 атм), возбуждаемой пучком электронов (Еь~10 кэВ ) с дополнительным подогревом СВЧ полем (\У=30-1200 мВт/см3), согласно которым СВЧ подогрев приводит к перераспределению интенсивности ВУФ излучения в полосах димеров и к росту интенсивности излучения в видимом и ИК диапазоне.

6) Результаты расчётов параметров импульсного микросекундного газового разряда в криптоне (Р-10 атм), согласно которым достижение концентраций димеров, достаточных для начала лазерной генерации, зависит от уровня предыонизации и формы импульса напряжения.

7) Результаты расчётов концентраций продуктов ВУФ разложения воды в жидкой и газообразной фазах, которые указывают на перспективность использования данного метода в окислительных технологиях для формирования высокореактивных радикалов.

Достоверность защищаемых положений

Достоверность защищаемых расчетных результатов на каждом этапе обусловлена совпадением (качественным и количественным) с результатами физических экспериментов. Расчёты барьерных разрядов, плазмы, возбуждаемой пучком электронов, контрагированного тлеющего разряда и объемных разрядов, используемых для поиска генерации, проводились параллельно экспериментальным исследованиям [1*,2*,25*,28*]. Результаты расчётов воздействия ВУФ излучения на воду и органические среды контролировались на основе имеющихся в литературе данных [29, 34].

Новизна полученных результатов

1) При исследованиях барьерных разрядов был проведён сравнительный анализ излучательных характеристик плазмы в последовательном ряде инертных газов: Аг, Кг, Хе и получены данные не только для разряда в Хе, но и для менее исследованных источников света на димерах аргона и криптона.

2) Впервые были проведены расчеты импульсных разрядов в смеси Кг-Хе в широком диапазоне относительных концентраций, которые позволили объяснить условия формирования ВУФ спектра и поведение излучательных кпд смесей .

3) Получены результаты расчётов плазмы смеси Кг-12 и её излучательных характеристик в районе А.=160-190 нм , которые также впервые были представлены автором.

4) Расчет параметров контрагированного столба тлеющего разряда в инертных газах с криогенным охлаждением и нахождение радиальных распределений эксимеров в нем никем ранее не представлялись.

5) Проведены расчеты параметров плазмы инертных газов, возбуждаемой пучком электронов с дополнительным подогревом СВЧ полем, получены данные о влиянии СВЧ поля и а распределение интенсивности в ВУФ спектре.

6) Расчеты параметров когерентных источников света на основе газоразрядной плазмы инертных газов объяснили поведение концентраций активных молекул в условиях полученной экспериментально генерации, а также позволили оценить возможность получения генерации в новом виде объемного разряда: в объемном разряде, инициируемом пучком электронных лавин.

7) Рассчитаны концентрации продуктов ВУФ фотолиза молекул воды в газообразной и жидкой фазах, получены численные данные по деструкции водных растворов хлор содержащих ароматических соединений и биологических молекул (ДНК) под действием ВУФ-излучения.

Научная ценность

1) Получены сравнительные характеристики барьерных разрядов в ряду инертных газов Аг, Кг и Хе, что позволяет понять влияние физических параметров рабочей среды на протекание разряда и формирование эксимеров.

2) Составлены кинетические схемы основных процессов, происходящих в плазме инертных газов с добавками более тяжелых газов и галогенов, а также процессов ведущих к образованию эксимерных и эксиплексных молекул.

3)Численно определены значения концентраций основных компонент и радиальные распределения газовой температуры, влияние радиальной неоднородности компонент на формирование оптических характеристик контрагированного положительного столба тлеющего разряда с криогенным охлаждением.

4)Численно определены характеристики плазмы инертных газов, возбуждаемой пучком электронов с дополнительным подогревом СВЧ полем: получена функция распределения электронов по энергиям, изучено влияние на её формирование СВЧ поля; рассчитаны значения плотностей компонент плазмы.

5) Численно найдены условия , обеспечивающие достижение порога генерации на димерах инертных газов в импульсных разрядах с УФ предыонизацией и в условиях объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин.

6) Рассчитаны концентрации продуктов ВУФ разложения воды в жидкой и газообразной фазах, исследованы условия образования высокореагентного радикала *ОН; показана возможность воздействия ВУФ излучения и продуктов ВУФ

разложения воды на хлорсодержащие ароматические соединения и молекулы ДНК в клетке.

Практическая значимость

1) Результаты исследований, проведённые в Главах 2-5, позволяют совершенствовать источники некогерентного излучения ВУФ диапазона на основе инертных газов, возбуждаемых барьерным разрядом, тлеющим разрядом и пучком электронов;

2) Расчетные исследования усилительных свойств плазмы объёмных разрядов в инертных газах вносят вклад в развитие импульсных когерентных источников ВУФ диапазона;

3) Результаты диссертации по исследованию воздействия ВУФ излучения на водные и органические среды способствуют внедрению источников света ВУФ диапазона, в том числе исследуемые в Главах 2-6 диссертации, в экологические, биологические и окислительные технологии.

Личный вклад автора Все результаты численных расчётов представленные в Главах 2-7 были получены автором лично. Автор самостоятельно формулировал задачи исследований, выбирал соответствующие численные методы, составлял и отлаживал программы, проводил расчеты. При проведении экспериментальных исследований барьерных разрядов (Глава 2) , автор осуществлял общее руководство работой и интерпретацию результатов, экспериментальные измерения проводились Г.А.Волковой (ГОИ им. С.И.Вавилова). Экспериментальные спектры смесей инертных газов ( Глава 3) также регистрировались Г.А.Волковой. Спектры излучения эксимеров в контрагированном капиллярном разряде инертных газов (Глава 4) были получены Г.Н.Герасимовым и Б.Е. Крыловым (ГОИ им. С.И.Вавилова). Экспериментальные спектры излучения эксимеров в пучковой плазме с дополнительным подогревом СВЧ полем , представленные в Главе 5, были получены А.Ульрихом (Технический университет г.Мюнхена). Экспериментальные значения излучательных характеристик димеров в объемном разряде, инициируемом пучком электронных лавин были получены М.И. Ломаевым, Д.В. Рыбкой, В.Ф. Тарасенко (ИСЭ СО РАН).

Апробация работы

Результаты диссертации обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах:

На 28-ой Международной конференции Европейской группы по атомной спектроскопии (EGAS), Грац, Австрия, 1996; на ХХ-ой Международной конференции по электрон-атомным столкновениям (ICPEAC), Вена, 1997; на 8-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (LS-8) ,

Грайвсвадц, Германия, 1998; на 4-ой Международной конференции по диссоциативной рекомбинации, Стокгольм, Швеция, 1999; на УП-ом Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высоких давлений (НАК01МЕ VII), Грайвсвалд, Германия, 2000; на Международном семинаре по электронным и атомным столкновениям, Москва, Клязьма, 2001; на XXV Международной конференции по явлениям в ионизованных газах (XXV 1СРЮ), Нагойя, Япония, 2001; на 9-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (ЬБ-9), США, Итака, 2001; на 10-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света ЬБ-Ю, Тулуза, Франция, 2004; на У-1Х Международных конференциях «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул» (Томск, Россия, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007, 2009 годы); на X Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высоких давлений (НАКОЫЕ X), Сага, Япония, 2006; на 15-ой Международной конференции по физике вакуумного ультрафиолетового излучения (XV VUV), Берлин, Германия, 2007; на 4-ом Международном конгрессе по холодной плазме атмосферных давлений, источникам и применению (САРРБА 2009), Гент, Бельгия, 2009; на 9-ом Международном симпозиуме по измерительным технологиям и интеллектуальным инструментам (18МТП-2009) С-Петербург, Россия, 2009г.; на 12-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (Ь8-12), Эйндховен, Нидерланды, 2010г., на ХП-ом Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высокого давления (НАКОИЕ XII), Словакия, 2010; на Международной конференции «Прикладная оптика -2010», С-Петербург, 2010г.

Публикации

По теме диссертации автором опубликовано 20 статей, в том числе 18 из списка ВАК и сделано 22 доклада на международных конференциях, имеется 1 патент.

Структура и объем диссертации

Объем диссертации составляет 237 страниц, в ней представлен 121 рисунок и 15 таблиц, имеется 391 ссылка на литературные источники. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, двух приложений и списка литературы.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность исследования эксимерных ламп на основе инертных газов, как новых развивающихся источников света в ВУФ области. Сформулированы цель, научная новизна, практическая значимость, приводятся защищаемые положения.

В Главе 1 проведён сравнительный анализ источников ВУФ излучения различных типов (когерентных и некогерентных), методов их исследования, оптимизации и применения.

К некогерентным неплазменным источникам относятся синхротроны . Синхротронное излучение (СИ) испускают электроны или позитроны, движущиеся с релятивистскими скоростями в магнитном поле. СИ имеет широкий непрерывный спектр с максимумом излучения. Одними из новых быстроразвивающихся источников света являются светодиоды. В настоящее время интенсивно идут исследования по созданию светодиодов ВУФ диапазона, однако на данный момент излучения с Х<210 нм получено не было.

Большинство существующих источников некогерентного вакуумного ультрафиолетового излучения использует в качестве рабочего вещества низкотемпературную плазму. Достаточно разработанными являются резонансные лампы на переходах 'Р1 ^Рг'Бо атомов инертных газов, которые излучают в более коротковолновой по сравнению эксимерами области, но имеют меньшую интенсивность, обусловленную низким давлением и реабсорбцией излучения, а также меньший срок службы из-за контакта электродов с плазмой [19]. Основная доля интенсивности излучения ртутных ламп приходится на линию 254 нм, и заметно меньшая на 184 нм. Коэффициент преобразования электрической энергии в световую достигает в лампах средней мощности (40 Вт) величин порядка 55 % на длине волны 253,7 нм и 9 % на 184,9 нм [20]. Основным их недостатком является использование токсичной ртути, что требует проведения утилизации ламп по окончании срока службы. Водородные лампы, в которых используется излучение возбужденных молекул водорода и дейтерия являются эффективными источниками излучения широкого диапазона (Х=90 - 500 нм). По сравнению с эксимерными источниками на молекулах инертных газов водородные лампы в ВУФ области обладают более слабым по интенсивности и более длинноволновым континуумом. Источники ВУФ излучения на основе димеров инертных газов используют в качестве рабочей среды низкотемпературную плазму средних давлений (Р>100 торр). В данных условиях идет эффективное образование двухатомных возбужденных молекул, излучающих в ВУФ диапазоне. Одним из самых первых способов, с помощью которого удалось получить ВУФ континуумы инертных газов, являлось возбуждение микроволновым разрядом [21]. В экспериментах использовался микроволновый генератор с частотой 2450 МГц и мощностью порядка 100 Вт, давление инертных газов (Аг,Кг,Хе) составляло величину Р-ЗО-ЗОО

торр. В этих условиях наблюдались континуумы на переходах '''ХГ^-1^ : Аг*2 (¡1=106-150 нм), Кг*2 26-170 нм), Хе*2 (Х=150-200 нм). В настоящее время интенсивно исследуются возможности получения эксимерного излучения в микроплазме , образующейся в газовых разрядах имеющих геометрические размеры, сравнимые с величиной свободного пробега электронов и радиусом Дебая (до 1 мм и менее), при близких к атмосферному давлениях [22]. Разрабатываются струйные источники непрерывного эксимерного излучения, принцип действия которых основан на возбуждении разрядом расширяющейся струи инертного газа, выходящей со сверхзвуковой скоростью через сопло в вакуумную камеру [23]. Такие источники являются точечными и имеют высокую плотность излучаемой энергии (1-5 Вт/см2). По сравнению с лампами БР они имеют сложную конструкцию и низкую эффективность излучения (2%) . Источники на основе охлаждаемого капиллярного разряда [1 ] и на основе пучковой плазмы инертных газов также позволяют получать непрерывное во времени ВУФ излучение [4]. Наиболее распространёнными источниками ВУФ излучения в настоящее время, благодаря высокой эффективности, интенсивности и простоте конструкции, являются эксимерные лампы на основе барьерных разрядов в инертных газах. Их интенсивности достигают величин 1-10 мВт/см2, эффективность излучения - 60% [1].

Наиболее разработанными на данный момент источниками когерентного ВУФ излучения являются газоразрядные АгБ (193 нм) и Р2 (157 нм) лазеры. Они представляют собой компактные приборы, работающие в частотном режиме ^=300-1000 Гц), с энергией излучения от единиц (Р2) до десятков (АгБ) мДж при длительности импульса излучения в несколько наносекунд [24]. В 80-х годах и позднее велись работы по ВУФ генерации на молекулах водорода [25]. В результате исследований был создан компактный частотный ( 100 Гц) лазер на длине волны 160 нм на переходе (В'Е+и (у'=2Д=2) => Х'2+Е (у"=9Д=3), с энергией в 20 мкДж в импульсе. Другим способом получения когерентного ВУФ излучения является использование нелинейных газовых преобразователей света [30], позволяющих достигать областей вплоть до мягкого рентгеновского диапазона. Недостатками данного типа лазеров является малая мощность излучения (пВт-нВт), низкий кпд и большие габариты, поэтому в основном они применяются для научных целей.

Возможность получения генерации в ВУФ диапазоне на переходах димеров инертных газов привлекает внимание в связи с тем, что их основное состояние является разлётным. Впервые генерация па димерах наблюдалась в жидком ксеноне на длине волны 176 нм при возбуждении пучком электронов с энергией 800 кэВ [26]. В настоящее время ведутся исследования генерации на димерах , образующихся в газоразрядной плазме инертных газов [3 , 27]. Достижение генерации в ВУФ области на переходах димеров инертных газов является технически сложной задачей из-за малого коэффициента усиления, но перспективы

использования когерентного излучения с высокой энергией фотонов и экологическая чистота активной среды делают актуальным исследования в этой области.

Глава 2 посвящена исследованию барьерных разрядов в тяжёлых инертных газах. В ней проводится подробный обзор экспериментальных и теоретических работ в данной области. Глава состоит из двух частей. В первой части приводится сравнительный анализ экспериментально полученных характеристик барьерных разрядов (БР) в последовательном ряде тяжёлых инертных газах (Аг, Кг, Хе) (Р=300 торр, f=600 Гц и 15 кГц , U=3.5 кВ, d=4 мм) . Показывается, что наблюдаемое уменьшение амплитуды тока и увеличение числа пиков на токовой кривой при снижении частоты прикладываемого напряжения может быть объяснено более быстрым снижением напряжения на промежутке до величины напряжения прекращения разряда за счет накопления заряда на поверхностях диэлектриков. Существенные различия токовых характеристик БР в Хе по сравнению с Аг и Кг (рис.1) объясняются значительным отличием коэффициентов переноса и коэффициента диссоциативной рекомбинации в Хе от Аг и Кг.

Вторая часть Главы 2 посвящена численным расчётам барьерных разрядов. Численные расчеты плазмы барьерных разрядов важны как для понимания происходящих в ней процессов, так и для нахождения характеристик, которые трудно экспериментально измерить. В диссертации использовалась гибридная одномерная модель, в которой поведение компонент плазмы описывалось уравнениями гидродинамики, а для электронной компоненты дополнительно учитывалось распределение электронов по энергиям. Приводятся результаты расчётов характеристик барьерных разрядов, иллюстрирующие

экспериментальные данные. Результаты исследований, изложенные в Главе 2, опубликованы в работах [2*,4 -10 ].

Рис.1 Вольтамперные характеристики барьерных разрядов в инертных газах (Р=300 торр). По осям отложены амплитудные значения.

и(кВ)

В Главе 3 проводились исследования излучательных характеристик в ВУФ диапазоне спектра плазмы смесей чистых инертных газов и смесей инертных газов с галогенами.

В первой части Главы 3 на примере смеси Кг-Хе изучались кинетические процессы, проходящие в плазме смесей тяжёлых инертных газов, каналы

образования гомо- и гетероядерных эксимерных молекул, проводился расчёт эффективности их излучения в ВУФ области спектра.

Разряды в смесях инертных газов вызывают интерес по нескольким причинам:

- из-за эффективного механизма передачи энергии возбуждения и заряда от легкого инертного газа к более тяжёлому в реакциях типа:

Кг2*+Хе -> Хе**+2Кг; Кг*+ Хе Хе"+Кг ; Кг2++Хе ->Хе++2Кг ; -в связи с образованием в них гетероядерных эксимерных молекул, радиационные полосы излучения которых лежат между полосами излучения димеров инертных газов, что расширяет ВУФ спектр;

- малые добавки более тяжёлых инертных газов позволяют получать спектр в смесях практически не отличающийся от спектров в чистых инертных газах.

В проводимых расчётах рассматривалась пространственно однородная плазма, возбуждаемая импульсным разрядом. На рис.2 приведены результаты расчётов, характерной особенностью которых является резкое падение интенсивностей излучения донорных, криптоновых компонент в результате процессов передачи энергии возбуждения и заряда.

Проведённые расчёты показывают, что изменение спектра начинается с концентраций Хе 8о=0.05%, когда время передачи возбуждения от компонент Кг становится сравнимым со временем радиационного распада эксимеров Кг2*. Вид

1% Хе

■Хе 2 met

K'Xiet KrXei

м Рис.2 Интенсивность 1(отн.ед.) излучения компонент смеси Кг-Хе(1%).

спектра при дальнейшем увеличении концентрации Хе будет определяться соотношением между временами процессов передачи энергии (Хя) и радиационного распада (т^ рис.3: при 5=0.2% > 50 ВУФ континуум Кг2* сильно деградирует: светит узкополосное излучение в районе атомной линии Хе и гетероядерная молекула КгХе*, дальнейшее повышение концентрации Хе до 1% приводит к полному исчезновению излучения Кг2* и росту концентраций гомоядерных молекул Хе2*, а при 8>10% спектры Кг-Хе смеси при высоких давлениях (Р>100 торр) не отличаются от спектров чистого ксенона.

Рис.3 Схема безызлучательных процессов и процессов радиационного распада компонент смеси Кг-Хе.

Проведённый расчёт эффективности выхода ВУФ излучения в широком диапазоне концентраций Хе (рис.4), указывает на наличие плато и резкого спада на кривой кпд, начиная с определённых значений ЕЛЧ. Последнее объясняется быстрым ростом концентрации электронов, сопровождающимся увеличением тепловых потерь в реакциях с участием заряженных частиц. Полученные результаты согласуются с данными [11].

Во второй части Главы 3 проводились исследования излучательных характеристик в ВУФ диапазоне спектра смеси Кг-12 .

Плазма смеси Кг-Ь вызывает интерес в связи с интенсивным излучением в ней атомных линий йода на переходах р4э-р5, что позволяет рассматривать эту смесь как возможный источник ВУФ излучения в районе А,-160-190 нм.

В процессе моделирования плазма разбивалась на 15 компонент, учитывалось более 100 химических реакций. Рассматривался однородный в пространстве импульсный разряд. В результате анализа процессов происходящих в плазме была составлена схема образования возбуждённых атомов йода рис.5.

кгг* КгГ (3) ,Г(4) у

^ >

А=185нм ^=342нм

Рис.5 Схема процессов заселения и разрушения атомов йода 1*(б54Р, 2Р).

(1) -Кг + 2Кг -> Кг2*+Кг, (2)- Кг +12 Кг! +1, (3)- Кг! % Кг +1 *, (4)-1+12 12*+1

Оценки показывают, что интенсивность и эффективность излучения атомных линий йода будут расти с уменьшением концентрации 12 . Радиационный распад I* будет преобладать над тушением (4) начиная с давлений 12 менее 0.1 торр. Данный вывод подтверждается и экспериментальными исследованиями [31], где при парциальном давлении 12 менее 0.02 торр в спектре присутствовали только атомные линии. На рис.6 приведены зависимости кпд выхода ВУФ излучения при парциальном давлении 12 0.1 торр. Падение интенсивности и эффективности излучения на переходах Г(р48-р5 ) с ростом давления можно объяснить преобладанием ухода Кг в реакции (1) по сравнению с реакцией (2).

Результаты, полученные в Главе 3, изложены в работах [1Г-20*].

В Главе 4 проводились численные исследования излучательных характеристик плазмы контрагированного разряда в инертных газах околоатмосферных давлений. Преимущество тлеющего разряда постоянного тока по сравнению с барьерным разрядом состоит в возможности получения непрерывного во времени ВУФ излучения. Разряд в рассматриваемых условиях является контрагированным , с сильной неоднородностью температуры газа Т8(г) и концентрации электронов Ые(г) по сечению шнура [1 ].

Вычисления проводились для ксенона, при давлениях Р=100-400 торр, токах 1=5-20 мА, радиусе капилляра 11=0.75 мм , в условиях криогенного охлаждения капилляра и без него. Были найдены радиальные распределения концентраций компонент плазмы и газовой температуры, рассчитаны интенсивность и кпд выхода ВУФ излучения.

Для нахождения концентраций компонент плазмы в заданных точках радиуса капилляра решалась система стационарных кинетических уравнений совместно с уравнением квазинейтралыюсти плазмы. Радиальные зависимости газовой температуры ТЁ(г) находились при помощи стационарного уравнения теплопроводности. На рис.7 и 8 приведены основные результаты расчётов.

2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500

Е(Вт/м2)

77=20%

Рис.6 Зависимость плотности мощности излучения разрядной трубки Е(Вт/м2) на переходах 1(р4з-р5 ) от давления Р(торр), давление 12 - Р1=0.1 торр , удельная мощность разряда 5 Вт/см3 (цифрами указана эффективность излучения).

200 300 400 5СС Б00

Р(торр )

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0,00

1Э(К)

400 (игг

ода

0,04

0,06

Рис.7 Радиальные распределения температуры газа в трубке. Р=400 торр, ЕЛЧ(0)=2.7 Тд, 1=14.5 мА, 1-Тв(Я)=430 К, 2- Т„(Я)=160 К.

0,08 Г(см)

юо гогг

Рис.8 Интенсивности свечения эксимеров 1(отн.ед.) 1-без криогенного охлаждения, 2-е криогенным охлаждением, Р=100 торр.

г(см)

Вычисления показали, что концентрация эксимеров ксенона достигает максимума на границе шнура и повышается до 2 раз (Р=100 торр) при криогенном охлаждении. Данное поведение можно объяснить увеличением концентрации нормальных атомов и соответствующим ростом потока образования эксимеров при столкновительной ассоциации.

Анализ каналов плазмохимических реакций показывал, что основным каналом превращения энергии частиц в тепловую являются упругие электрон-атомные столкновения. Основным каналом наработки заряженных частиц -ступенчатая ионизация возбуждённых атомов и молекул.

Расчётная интегральная ВУФ эффективность разряда т]=2л}вуф(г}г(1г/2лМНг)'гЛг в случае криогенного охлаждения при Р=400 торр составила величину Г|=0.16%, а при Р=100 торр - 11=0.38%, что много меньше эффективности барьерного разряда (10-60%).

Основные результаты Главы 4 изложены в работах [Г,21*-23*].

Глава 5 диссертации посвящена расчётам характеристик источников ВУФ излучения на основе плазмы инертных газов возбуждаемой пучком электронов [4] и исследованию влияния на них дополнительного подогрева СВЧ полем. По сравнению с газоразрядными источниками излучения, пучковые источники обладают такими преимуществами как: высокая плотность излучения - единицы

ватт на см , стабильность (отсутствуют неустойчивости свойственные газовым разрядам), однородность (отсутствуют стримеры, нет контракции разряда).

Расчеты проводились для криптона при атмосферных давлениях, возбуждаемого пучком электронов с энергией ЕЬ~Ю кэВ, дополнительный подогрев осуществлялся высокочастотным полем мощностью W=100-1200 мВт/см3 и частотой f~ 1000 МГц .

Была рассчитана функция распределения электронов по энергиям на основе уравнения Больцмана для пучковой плазмы с добавлением члена, описывающего воздействие СВЧ поля. Достоверность вычислений проверялась сравнением рассчитанных и известных из литературы средних значений энергий рождения электрон-ионной пары U¡.

На рис.9 приведена функция распределения электронов по энергиям f(s). Видно, что основное влияние СВЧ поле оказывает на электроны с низкой энергией (плазменные электроны) приводя ФРЭЭ к виду характерному для газоразрядной плазмы: с максимумом распределения в области единиц электрон вольт, тем самым увеличивая скорости реакций с малым энергетическим порогом (рис.10).

Расчёты показывают, что концентрации возбужденных атомов и молекул при этом увеличиваются в зависимости от вклада в заселение ступенчатых процессов: чем большую роль играют ступенчатые процессы среди других каналов заселения, тем на большую величину (до 2-3 раз) может возрасти концентрация. В ВУФ спектрах наблюдается перераспределение интенсивности в сторону 1-го континуума, связанное с ростом заселённости верхних колебательных уровней эксимеров и с уменьшением заселённости нижних уровней из-за увеличения времени колебательной релаксации в результате разогрева газа.

Основные результаты работы представленные в Главе 5 опубликованы

в [24*,25*].

До

1Е-3 1Е-5 1Е-7 1Е-9 1Е-11 1Е-13-1Е-15

1Е-17

Рис.9 Функция распределения электронов для случаев:

1 - отсутствия СВЧ поля,

2 - при СВЧ поле мощностью \У=100 мВт/см ,

3 - при СВЧ поле мощностью \У=700 мВт/см .

0,01 0,1

г-те(эВ)

10 100 1000 10000

Рис.10 Относительное изменение скоростей

реакций при наложении СВЧ поля:

1- Кг*+е Кг**+е, 2- Кг2**+е ->Кг2++2е,

3- Кг**+е ->Кг++2е, 4- Кг+е ->Кг++2е,

5- Кг+е ->Кг*+е , 6- Кг"+е -»Кг*+е,

(к0- скорость без СВЧ поля, кЕ- с СВЧ полем)

W(MBT)

200 400 600 800 1000 1200

В Главе 6 численно исследовалась возможность создания когерентных источников ВУФ излучения на основе димеров инертных газов. В качестве активных сред рассматривалась газоразрядная плазма криптона с двумя типами предыонизации: с помощью УФ излучения и пучками электронных лавин.

Проводилось исследование влияния формы импульса прикладываемого напряжения и степени предыонизации на достижение пороговых концентраций димеров. Плазма представлялась состоящей из 11 компонент, нижние метастабильное и резонансное состояния димеров представлялись двумя

/т_ ♦ low * *• *l0W ч

компонентами, соответствующими нижним (Kr2 met, Kr2 res) и верхним колебательным состояниям. В расчётах использовались условия экспериментальной работы [28]: рассматривался разряд в криптоне при давлении Р=10 атм,

5,0x10"'1,0x1 0"'1,5x1

Рис.11 Концентрация Кг2*1ошге5 рассчитанная для различных ]Че(0) (катодная область): 1- Не(0)= 10Чм"\ 2 -Щ0)= 10 см , 3 -N^0)= 1.510*см3 4 -Щ0)= 1.7 Ю см"3, 5 -Ие(0)= 1.710 см' (при отсутствии вторичных пиков напряжения)

межэлектродном расстоянии (1=0.5 см, форма импульса прикладываемого напряжения 11(0 состояла из основного и вторичных импульсов длительностью в единицы микросекунд и амплитудами 30 и 10 кВ соответственно. Совместно решалась система уравнений непрерывности относительно неизвестных концентраций компонент плазмы и уравнение для определения величины электрического поля. Результаты расчётов (рис. 11) показали, что при использовании уровня предыонизации обеспечивающего начальную концентрацию электронов ^(0)>109 см"3 и формы импульса напряжения с несколькими пиками уменьшающейся амплитуды, возможно достижение значений концентраций димеров необходимых для начала генерации - И=1015 см"3. При этом, максимум в интенсивности ВУФ излучения, как и в [28], достигается в послесвечении.

В Главе 6 также были проведены численные исследование временных зависимостей интенсивности излучения димеров в плазме инертных газов высоких давлений (Р~ 10-20 атм), возбуждаемых короткими высоковольтными импульсами напряжения ( Д1И~ 100-200 не, и~10-20 кВ, с1~1-2 мм). Найдены факторы, определяющие появление двух пиков на кривых излучения димеров. Появление первого пика объяснялось процессами прямого возбуждения атомов, второго -релаксационными процессами с высоколежащих атомных и молекулярных состояний. Разделение на пики усиливается разрушением димеров в промежуточной по времени стадии в ступенчатых процессах возбуждения и ионизации электронами.

Были проведены расчёты усилительных свойств плазмы объемного наносекундного разряда, инициируемого пучком электронных лавин, формируемого при повышенных давлениях в криптоне. Расчеты проводились для давлений криптона Р=1-9 атм , межэлектродных расстояний с!=0.2 - 1.2 см , импульсов прикладываемых напряжениях амплитудой и= 100-110 кВ и шириной Д1И =1.5 не. Результаты показали возможность применения данного типа разрядов для получения генерации на димерах криптона: при давлении газа более 6-7 атмосфер расчётный коэффициент усиления составил величину к=0.1 см"', достаточную для достижения порога генерации на длине волны Х=146 нм.

Основные результаты Главы 6 изложены в работах [26 -28 ].

В Главе 7 проводилось исследование фотохимического воздействия ВУФ излучения. Была численно рассмотрена возможность разложения молекул воды ВУФ излучением с целью наработки высокореактивных продуктов фотолиза и воздействия данных продуктов на органические соединения : полихлорированные бифенилы и молекулы ДНК.

Коэффициент поглощения жидкой воды в ВУФ области имеет высокую величину (103 -104 см'1), что ограничивает толщину поглощающего слоя до единиц микрон. Для увеличения облучаемого объёма рассматривалась движущаяся со скоростью V от излучающей поверхности вода.

На рис.12 представлены результаты расчётов концентраций компонент разложения воды при облучении источником с длиной волны "к=\12 нм и интенсивностью 1=100 мВт/см2.

Пары воды имеют меньший коэффициент поглощения , что позволяет рассматривать облучение в стационарных режимах. Расчёты для стационарных насыщенных паров воды , облучаемых при температуре Т=300 К ВУФ источником с интенсивностью 1=10 мВт/см2 дал значения концентрации высокореактивных радикалов *ОН порядка N =1013 см'3.

Рис.12 Пространственное распределение концентраций Н(см"3) продуктов ВУФ разложения жидкой воды: 1- *ОН, 2- Н', 3- Н2, 4- Н202, 5- Н+, 6-ОН", 7- еач\ скорость среды- у=100 см/с.

о.ооо

0,002

0,004

о,оов

0,008

х(см)

0,010

Одним из способов деструкции органических загрязнителей является их окисление продуктами разложения воды. Численные исследования окисления ароматических хлорсодержащих веществ, проведённые на примере полихлорированных бифенилов продемонстрировали уменьшение их концентрации более чем в 10 раз при облучении источником с длиной волны ^=172 нм и интенсивностью 1=1000 мВт/см2 раствора, движущегося с относительной скоростью у=20 см/с.

Анализ литературы, посвящённой воздействию ВУФ излучения на биологические молекулы, указывает на эффективную деструкцию нуклеиновых кислот под действием продуктов разложения воды в присутствии кислорода [29]. В диссертации приведены результаты расчётов деструкции поверхностного слоя ДНК в ядре клетки под действием продуктов ВУФ-фотолиза молекул воды цитоплазмы.

Результаты Главы 7 изложены в работах [29*-32*].

В Заключении сформулированы основные результаты диссертации.

В Приложениях приведены данные по реакциям, происходящим в плазме инертных газов, и представлены детали расчета функции распределения электронов по энергиям.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведён сравнительный анализ характеристик барьерных разрядов (БР) в тяжёлых инертных газах (Аг, Кг, Хе) (Р=300 торр, £=600 Гц и 15 кГц, и=3.5 кВ, ё=4 мм).

1.1 Показано, что наблюдаемое в экспериментах уменьшение амплитуды тока и увеличение числа пиков на токовой кривой при снижении частоты прикладываемого напряжения может быть объяснено более быстрым снижением напряжения на промежутке до величины напряжения прекращения разряда за счет накопления заряда на поверхностях диэлектриков;

1.2 Показано, что существенные различия БР в Хе по сравнению с Аг и Кг могут быть объяснены значительным отличием коэффициентов переноса и коэффициента диссоциативной рекомбинации в Хе от Аг и Кг.

1.3 Проведён расчёт характеристик барьерных разрядов, иллюстрирующий экспериментальные данные.

2. Проведены численные исследования излучательных характеристик плазмы смесей чистых инертных газов и смесей инертных газов с галогенами в ВУФ диапазоне спектра.

2.1 Составлена кинетическая схема процессов в плазме смеси Кг-Хе и проведён расчёт изменения её ВУФ кпд в зависимости от концентрации Хе. Создана схема трансформации ВУФ спектра плазмы при изменении относительных концентраций газов в смеси Кг-Хе, согласно которой вид спектра определяется соотношением между временами процессов передачи энергии и радиационного распада : существенно видоизменяется начиная с концентрации Хе 5-0.05% , при 8-1% излучение эксимеров Кг практически исчезает , присутствуют континуумы Хе2 и КгХе , начиная с 8>10% в спектре преобладает излучение молекулы Хе2, причём параллельно начинается образование эксимеров при прямом возбуждении Хе компонент.

2.2 Рассчитаны значения кпд выхода ВУФ излучения в зависимости от величины приведенного электрического поля ЕЛЧ и относительных концентраций газов, кривые кпд Г|(ЕЖ,5) имеют плато, за которым следует резкое падение, обусловленное повышением концентрации электронов за счёт ступенчатой ионизации. У смесей с большим значением коэффициента ионизации кпд падает при меньших значениях Е/И.

2.3 На примере смеси Кг-12 составлена кинетическая схема процессов в смесях тяжёлых инертных газов с галогенами для случая предиссоциации нижних возбуждённых состояний молекул галогенидов инертных газов. Проведены расчёты компонент плазмы при давлениях инертного газа Р=100-600 торр и малой добавки 12 (0.1-15 торр) , образующейся в импульсном однородном в пространстве разряде . Найдено, что интенсивность и эффективность излучения атомов йода 1(р4з-р5)

в смеси Кг-12 увеличиваются с уменьшением давления обоих компонент. Максимальные расчётные значения излучательных кпд составили величину 20%.

3. Проведены численные исследования плазмы контрагированного тлеющего разряда в инертных газах высоких давлений. Найдены радиальные распределения концентраций компонент плазмы и газовой температуры в шнуре капиллярного тлеющего разряда в ксеноне при давлениях Р=100-400 торр, токах 1=10-20 мА, радиусе капилляра 11=0.75 мм в условиях криогенного охлаждения и без него. Установлено, что:

3.1 газовая температура в канале тлеющего разряда ксенона при давлениях в несколько сотен торр и токах около десяти миллиампер составляет величину 1000-2000°К. Основным каналом превращения электрической энергии в тепловую являются упругие электрон-атомные столкновения;

3.2 концентрация димеров ксенона в рассматриваемых условиях достигает максимума на границе шнура и составляет величину порядка 1О10-1Ои см"3. Основным каналом образования димеров является столкновительная ассоциация Хе+ +2Хе= Хе2+ +Хе, основным каналом разрушения - радиационный распад. Повышение концентрации димеров при криогенном охлаждении можно связать с увеличением концентрации нормальных атомов, приводящей к увеличению потока образования димеров при столкновительной ассоциации;

3.3 эффективность выхода ВУФ излучения в рассматриваемых условиях составляет величину порядка 77=0.1-0.4%. Повышение ВУФ кпд возможно путем увеличения эффективности образования димеров и уменьшения упругих потерь при электрон-атомных столкновениях.

4. Проведены исследования эксимерных источников света, возбуждаемых пучком электронов, с дополнительным подогревом СВЧ полем, которые показали, что:

4.1 дополнительный подогрев СВЧ полем мощностью \У=0-1200 мВт/см3 плазмы криптона (Р=0.5 атм) , возбуждаемой пучком электронов с энергией Еь=Ю кэВ приводит к сдвигу максимума функции распределения электронов и увеличению средней энергии электронов на величину Де порядка единиц электронвольт;

4.2 возрастание средней энергии электронов Де при СВЧ подогреве приводит к увеличению на порядок скоростей процессов, имеющих энергетические пороги, сравнимые с Де, рост концентраций компонент при СВЧ нагреве зависит от относительного вклада в их заселение ступенчатых процессов: чем большую роль играют ступенчатые процессы по отношению к другим каналам заселения, тем на большую величину возрастает концентрация.

4.3 СВЧ подогрев приводит к росту газовой температуры, в результате заселённость колебательных уровней эксимеров изменяется : заселённость верхних уровней растёт, нижних - падает, что приводит к перераспределению интенсивности излучения в полосах димеров.

5. Численно исследованы условия достижения порога генерации лазерного излучения в газоразрядной плазме инертных газов высоких давлений.

5.1 Показано, что достижение в импульсном микросекундном газовом разряде в криптоне при давлениях в Р~10 атм концентраций эксимеров достаточных для начала генерации (1015 см"3) может быть обеспечено несколькими факторами: высоким уровнем предыонизации газа Щ0)>109 см"3; формой импульса напряжения, имеющего несколько пиков уменьшающееся амплитуды, обеспечивающих наработку активных частиц за счет ступенчатой ионизации.

5.2 Объяснено наличие двух пиков на кривых излучения эксимеров в плазме инертных газов высоких давлений (Р~ 10-20 атм), возбуждаемых короткими высоковольтными импульсами напряжения ( А1„~ 100-200 не, и~10-20 кВ, <1~1-2 мм). Появление первого пика связывается с процессами прямого возбуждения атомов, второго - с релаксационными процессами с высоколежащих атомных и молекулярных состояний. Разделение на пики также усиливается разрушением эксимеров в промежуточной по времени стадии в ступенчатых процессах возбуждения и ионизации электронным ударом. Как во время первого, так и второго пиков достигаются концентрации эксимеров, достаточные для начала генерации.

5.3 Показана возможность применения объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин (ОРИПЭЛ) для получения генерации на димерах криптона: при давлении газа более 6-7 атмосфер получен расчётный коэффициент усиления (к=0.1 см"1), достаточный для достижения порога генерации на длине волны 146 нм.

6. Проведены исследования фотохимического воздействия ВУФ излучения на

водные среды и органические соединения.

6.1 Расчетным путем показана возможность наработки высокореагентных

продуктов разложения воды при воздействии ВУФ излучения на потоки воды и на

стационарные объемы с парами глубиной до с!=1 см, рассчитаны концентрации

продуктов разложения воды, составившие для радикалов *ОН значения порядка N

=1014 см"3 для жидкой воды, для паров воды - N =1013 см"3 (при облучении

источником Я=172 нм, интенсивностью соответственно 100 мВт/см2 и 10 мВт/см2).

6.2 Проведён анализ литературы посвященной методам разложения полихлорированных бифенилов (ПХБ), позволяющий сделать вывод о перспективности использования ВУФ излучения для деструкции ПХБ, в частности

их водных растворов. Численно показана возможность деструкции молекул ПХБ, находящихся в водном растворе, облучаемом ВУФ источником (Х=172 нм, 1=1000 мВт/см2), приводящая к уменьшению их концентрации более чем в 10 раз.

6.3 Проведён анализ литературы, посвященной воздействию ВУФ излучения на биологические молекулы (нуклеиновые кислоты, белки) и вирусы, позволяющий сделать вывод о возможности использования ВУФ излучения как для прямого воздействия на указанные объекты, так и для их разрушения с помощью продуктов ВУФ фотолиза воды. Проделаны численные расчёты, показавшие возможность деструкции поверхностного слоя ДНК в ядре клетки под действием продуктов ВУФ фотолиза молекул воды цитоплазмы толщиной г=104 см при облучении источниками с длиной волны Х=172 нм, интенсивностью 1=10 мВт/см2 и 100 мВт/см2 . Характерные временами деструкции составили Х.-2 с и 0.05 с соответственно.

Таким образом, в ходе выполнения работы расчётным путём были определены физические параметры, ответственные за формирование эффективного и интенсивного излучения источников ВУФ диапазона спектра на основе низкотемпературной (газоразрядной и пучковой) плазмы инертных газов, найдены характеристики, описывающие воздействие ВУФ излучения эксимеров на жидкую и газообразную воду, диоксиноподобные вещества и биологические молекулы.

Результаты работы способствуют совершенствованию нового класса источников ультрафиолетового излучения и развитию на их основе новых фотохимических технологий.

Список цитируемой литературы:

[1] F.Vollkommer and L.Hitzschke, Dielectric barrier discharge// Proceedings of the 8th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources (LS-8),Greifswald, Germany, pp.51-60, (1998).

[2] ГА.Волкова , H.H. Кириллова, Е.И.Павловская и А.В.Яковлева, ВУФ лампы на барьерных разрядах в инертных газах// ЖПС, T.XLI, вып.4, сс.691-695, (1984).

[3] Y.Tanaka and M.Zelikoff, Continuous Emission Spectrum of Xenon on the Vacuum Ultraviolet Region// J.Opt.Soc.Am., v.44, p.254, (1954).

[4] J.Wieser, D.E.Murnick, A.Ulrich, H.A.Huggins, A.Liddle and W.L.Brown, Vacuum ultraviolet rare gas excimer light source// Rev.Sci.Instrum, v.68, N3, pp.1360-1364, (1997).

[5] http://www.ushio.co.ip/

[6] F.Muhlberger, J.Wieser, A.Ulrich and R.Zimmermann, Single Photon Ionization (SPI) via Incoherent VUV-Excimer Light: Robust and Compact Time-of-Flight Mass Spectrometer for On-Line, Real-Time Process Gas Analysis// Anal. Chem., v.74, pp.3790-3801, (2002).

[7] Ю.В.Медведев, В.Г.Иванов, Н.И.Середа, Ю.И.Полыгалов, В.И.Ерофеев, С.Д.Коровин, М.В.Ерофеев, Э.А.Соснин, А.И.Суслов, В.Ф.Тарасенко, В.А.Истомин, Воздействие мощного ультрафиолетового излучения на поток природного газа в проточном фотореакторе // Наука и техника в газовой промышленности, №3, сс.83-87, (2004).

[8] Э.А.Соснин, М.В.Ерофеев, В.Ф.Тарасенко, Фотоминерализация метанола в Хе2-фотореакторе (172 нм) с аэрированием раствора// Известия вузов. Физика, №10, сс.95-97, (2006).

[9] S.Kubodera, Y.Taniguchi, A.Hosotani, M.Katto, A.Yokotani, N.Miyanaga and K.Mima, Subpicosecond vacuum ultraviolet laser system for advanced material processing //Proc. Of SPIE, v.6452, p.645216, (2007).

[10] I.W.Boyd, J.-Y. Zhang and U. Kogelschatz, Development and Applications of UV Excimer Lamps, Photo-Excited Processes, ed. by A. Peled, Kluwer A.P., Boston, pp. 161-199,(2003).

[11] B.Eliasson and U.Kogelshatz, UV Excimer Radiation from Dielectric-Barrier Discharge// Appl. Phys. B, v.46, pp.299-303, (1988).

[12] K.V.Kozlov, P.A.Tatarenko and V.G.Samoilovich, Radiation kinetics and chemical reactivity of barrier discharges in humid argon // Proceedings of 10th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE X), Saga, Japan, pp.47-50, (2006).

[13] F.Adler and S.Muller, Formation and decay mechanisms of excimer molecules in dielectric barrier discharges // J.Phys. D: Appl. Phys., v.33, pp.1705-1725, (2000).

[14] Г.А.Волкова, Глубина излучающего слоя и конструктивные решения ламп барьерного разряда //Оптический журнал, т.64, №7, сс.31-33, (1997).

[15] М.И.Ломаев, В.С.Скакун, Э.А.Соснин, В.Ф.Тарасенко, Д.В.Шитц и М.В.Ерофеев, Эксилампы - эффективные источники спонтанного УФ- и ВУФ-излучения // УФН, т. 173, №2, сс.201-217, (2003).

[16] S.Okazaki, M.Kogoma, M.Uehara and Y.Kimura, Appearance of stable glow discharge in air, argon, oxygen and nitrogen at atmospheric pressure using a 50 Hz source //J. Phys.D:Appl. Phys., v.26, pp.889-892, (1993).

[17] F.Massines, N.Gherardi, N.Naude and P.Segur, Glow and Townsend dielectric barrier discharges in various atmosphere/ZPlasma Phys. Control. Fusion , v.47, pp.B577-B588, (2005).

[18] A.Oda, Y.Sakai, H.Akasi and H.Sugawara, One-dimensional modeling of low-frequency and high-pressure Xe barrier discharges for the design of excimer lamps // J.Phys. D: Appl. Phys., v.32, pp.2726-2736, (1999).

[19] Г.А.Волкова, Л.П.Шишацкая, С.А.Яковлев, Принципы построения и основные характеристики маломощных ламп для вакуумной ультрафиолетовой области спектра// Оптический журнал, №3, сс.66-70, (1995).

[20] Рохлин Н.Г., Разрядные источники света, М:ЭнергоатомиздатД991,720 с.

[21] P.G.Wilkinson and E.T.Byram, Rare Gas Light Sources for the Vacuum Ultraviolet// Appl. Optics, v.4, N5, pp.581-588, (1965).

[22] K.H.Becker,K.H. Schoenbach and J.G.Eden , Microplasmas and applications // J.Phys.D:Appl. Phys., v.39, pp.R55-R70, (2006).

[23] Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, А.В.Логинов, С.А.Щукин, Вторые ВУФ континуумы ксенона, криптона, аргона, излучаемые сверхзвуковой струей при возбуждении постоянным разрядом// Оптика и спектроскопия, т.73, вып.6, сс. 10751080, (1992).

[24] С.К.Вартапетов, А.А.Жигалкин, К.Э.Лапшин, А.З.Обидин, В.Ю.Хомич и В.А.Ямщиков, Исследование электроразрядного ВУФ лазера на молекулярном фторе// Квант, эл., т.36, №5, сс.393-398, (2006).

[25] J.E.M.Goldsmith and I.N.Knyazev, A simple compact high-repetition-rate hydrogen VUV laser for scientific applications //J.Appl. Phys., v.48 (12), pp.4912-4921, (1978).

[26] Н.Г.Басов, В.А.Данилычев и Ю.М.Попов, Вынужденное излучение в области вакуумного ультрафиолета// Квантовая электроника, т. 1, №1, сс.29-34, (1971).

[27] Г.А.Волкова, Г.Н.Герасимов, Усиление ВУФ континуума барьерного разряда в ксеноне/Юптический журнал, т.65, №4, сс.15-20, (1998).

[28] W. Sasaki , T.Shirai, S.Kubodera, J.Kawanaka, T.Igarashi, Observation of vacuum-ultraviolet Kr2* laser oscillation pumped by a compact discharge device // Optics Letters,v.26, pp. 503-505, (2001).

[29] B.Ohtani, H.Nagasaki, S. Nishimoto, K.Sakano and T.Kagiya, Far ultraviolet induced decomposition of thymine in deaerated and aerated aqueous solutions// Can. J. Chem., v.64, pp.2297-2300, (1986).

[30] В.Г.Архипкин, А.К.Попов, Нелинейное преобразование света в газах, Новосибирск, «Наука», 142 е., (1987).

[31] Casassa М.Р., Golde M.F., Kvaran А., Emission spectra of the noble-gas halides: the B(l/2)-A(l/2)system//Chem. Phys. Lett., v.59,N1,p.51, (1978).

[32] Автаева C.M. Барьерный разряд. Исследование и применение, Бишкек: Изд-во КРСУ, 290 е., (2009).

[33] Sosnin Е.А., Sokolova I.V., Tarasenko V.F., Development and Applications of Novel UV and VUV Excimer and Exciplex Lamps for the Experiments in Photochemistry , In Book: Photochemistry Research Progress (Eds. by A. Sanchez, S.J. Gutierrez), Nova Science Publishers, pp. 225-269 , (2008).

[34] Heit G., Neuner A., Saugy P.-Y., Braun A.M., Vacuum-UV (172 nm) Actinometry. The Quantum Yield of the Photolysis of Water // J. Chem. Phys. A, №102, pp.55515561, (1998).

Основные публикации по теме диссертации:

[Г] Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, Г.Н.Зверева, Р.Халлин, А.Арнесен, Ф.Хайкеншольд, ВУФ спектр эксимеров криптона, возбуждаемых в охлаждаемом разряде постоянного тока// Оптика и спектроскопия, т. 81, №6, сс.935-943, (1996). [2*] Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Токовые характеристики БР в инертных газах ( Ar, Кг, Хе)// Оптика и спектроскопия, т. 106, №5, сс.718-722, (2009). [3*] G.Gerasimov, R.Hallin, B.Krylov, A.Treshchalov, A.Morozov, A.Lissovski, G.Zvereva and A.Arnesen, The VUV narrow band emission from an inert gas mixture discharge//Proc. Of SPIE, v.6263, p.626311, (2006).

[4*] И.И.Галактионов, Г.Н.Зверева, Исследование неравновесного заселения колебательных уровней состояния d3ng молекулы С2 // Оптика и спектроскопия, т.73, вып. 1 ,сс.111-113, (1992).

[5*] Г.Н.Герасимов, Г.Н.Зверева, Численное моделирование барьерного разряда в Хе// Оптика и спектроскопия, т.90, №3, сс.376-383, (2001). [6*] Г.А.Волкова, Г.Н.Герасимов, Г.Н.Зверева, Б.Е.Крылов, Лампа барьерного разряда// Патент RU 2 385 515 С2. Приоритет 20.11.2007г. Рег.№ заявки 2007142993/28,20.11.2007.0публ. 27.03.2010.Бюл. №9.

[7*] G.Zvereva, G.Volkova, G.Gerasimov, Electric characteristics of rare gases barrier discharges//, Proceedings of 10th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE X), Saga, Japan, pp. 193-196, (2006). [8*] Г.А.Волкова, Г.Н. Зверева, С.В.Автаева, Э.Б.Кулумбаев, Н.Ж.Кайрыев, А.В.Скорняков Исследование и моделирование барьерных разрядов с целью оптимизации эксимерных ламп // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, №43 , сс.161 -169, (2007).

[9 ] G.Zvereva, G.Gerasimov, Calculations of Xe barrier discharge parameters// Contributed Papers of VII International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry, v. 1, pp. 134-138, Greifswald, Germany, (2000). [10*] G.Zvereva, M.Maaspuro, Investigations of DBD power supplier optimization//, Proceedings of 10th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE X), Saga, Japan, p. 188, (2006).

[11*] Г.Н.Герасимов, Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Р.Халлин, Ф.Хайкеншельд, ВУФ спектр барьерного разряда в смеси криптона и ксенона // Оптика и спектроскопия, т. 88, №6, сс.897-902, (2000).

[12*] Г.Н.Зверева, А.В.Логинов, Передача возбуждения в плазме барьерного разряда в смеси криптон-ксенон // Оптика и спектроскопия, т.90, №4, сс.570-576, (2001).

[13*] Г.Н.Зверева, Расчет параметров ВУФ излучения эксимеров смеси Kr-Хе в плазме барьерного разряда // Оптика и спектроскопия, т. 94, №2 , сс. 220-227, (2003).

[14*] Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Исследование параметров барьерного разряда в смесях Кг-12) Хе-12 // Оптика и спектроскопия, т.96, №3, сс. 403-411, (2004). [15*] С.М.Авдеев, Г.Н.Зверева, Э.А.Соснин, Исследование условий эффективной люминесценции 12* (342 нм) в барьерном разряде в смеси Кг-12 // Оптика и спектроскопия, т. 103, №6, сс. 949-955, (2007).

[16*] G.Zvereva, Calculations of Rare Gas-Iodine Mixtures Barrier Discharges Parameters// Proceedings of the 10th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources (LS-10), Tulouse, France, pp.539-540, (2004). [17*] G.N.Zvereva, G.A.Volkova, Investigations of Kr-I2 Barrier Discharge// Proceedings of the XXV International Conference on Phenomena in Ionized Gases (XXV ICPIG), Nagoya, Japan, pp.329-330, (2001).

[18*] G.Zvereva and G.Volkova, Investigations of Rare Gas-Iodine Barrier Discharge Efficiency// Proceedings of the XXVI International Conference on Phenomena in Ionized Gases (XXVI ICPIG), Greifswald, Germany, (2003).

[19*] G.N.Gerasimov, G.A.Volkova, G.N.Zvereva, VUV spectrum of barrier discharge in

Xe-Kr mixture // Proceedings of the 8lh International Symposium on the Science and

Technology of Light Sources (LS-8),Greifswald, Germany, pp.248-249, (1998).

[20*] G.Zvereva, G.Gerasimov, Calculations of Kr-Xe mixture barrier discharge

parameters// Proceedings of The 9th International Symposium on the Science and

Technology of Light Sources, Ithaca, USA, pp.427-428, (2001).

[21*] Г.Н.Герасимов, Г.Н.Зверева, Численное моделирование процессов в плазме

разряда в криптоне// Оптический журнал, т.64, №1, сс.20-24, (1997).

[22*] G.Gerasimov, B.Krylov, A.Loginiv, G.Zvereva, R.Hallin, A.Arnesen,

F.Heijkenskjold, The vacuum ultraviolet spectrum of krypton and xenon excimers excited

in a cooled dc discharge // Appl. Phys. B, v.66, pp.81-90, (1998).

[23*] Г.Н.Зверева , Расчет параметров эксимерных источников света на основе

положительного столба тлеющего разряда // Оптика и спектроскопия, т. 109, №3,

рр.554-560, (2010).

[24*] Г.Н.Зверева .Расчет параметров плазмы криптона возбуждаемой пучком электронов с дополнительным подогревом высокочастотным электрическим полем// Оптика и спектроскопия, т.108, №1, сс.8-15, (2010).

[25*] G.Zvereva, T.Ottenthal, R.Krucken , A.Morozov and A.Ulrich, Numerical simulation of electron beam sustained rf discharges//Abstracts of VHI-th International Conference for Atomic and Molecular Pulsed Lasers (AMPL -2007), Tomsk, p.82, (2007).

[26*] А.А.Великин, И.И.Галактионов, Г.Н.Зверева и М.А.Канатенко, Использование анизотропно-резистивных электродов в СОг лазерах высокого давления// Кв. электроника, т.20, с.628, (1990).

[27*] Г.Н.Зверева, Исследование усилительных свойств газоразрядной плазмы криптона// Оптика и спектроскопия, т.ЮО, №6, сс.896-903, (2006). [28*] Г.Н.Зверева, М.И.Ломаев, Д.В.Рыбка, В.Ф.Тарасенко, О возможности применения объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин, для создания лазера на димерах криптона // Оптика и спектроскопия, т. 102, №1, сс.36-43, (2007).

[29*] Г.Н.Зверева, Исследование разложения воды вакуумным ультрафиолетовым излучением// Оптика и спектроскопия, т.108, №6, сс.787-794, (2010). [30*] G.Zvereva, E.Senenko, Investigation of liquid and vapor water photolysis by means of VUV excimer lamps emission// Proceedings of 4th International Congress on Cold Atmospheric Pressure Plasmas: Sources and Applications (CAPPSA 2009), Ghent, Belgium, pp.168-171, (2009).

[31*] G.Zvereva, Investigations of water photolysis by means of vacuum ultraviolet emission of excimer lamps// Abstracts of VH-th International Conference for Atomic and Molecular Pulsed Lasers (AMPL-2009), Tomsk, p.88, (2009).

[32*] G.Zvereva, Investigation of water photolysis by means of VUV excimer lamps, Proceedings of The 12th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources, Eindhoven, Netherlands, pp.319-320, (2010).

Подписано в печать 20.07.2010 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,7. Тираж 100 экз. Заказ № 1699.

Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА"» 199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24 тел.: 323-30-50, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Зверева, Галина Николаевна

Введение.

Глава 1. Источники ВУФ излучения, методы их исследования и оптимизации, области применения ВУФ излучения.

1.1 Источники некогерентного ВУФ излучения.

1.2 Источники когерентного ВУФ излучения.

Глава 2. Исследование барьерных разрядов в тяжёлых инертных газах.

2.1 Анализ результатов экспериментальных исследований барьерных разрядов в Аг, Кг и Хе.

2.2 Численные исследования плазмы барьерных разрядов.

Глава 3. Исследование излучательных характеристик смесей чистых инертных газов и смесей инертных газов с галогенами в ВУФ диапазоне спектра.

3.1 Исследование излучательных характеристик смеси Кг-Хе.

3.2 Исследование излучательных характеристик смеси Кг-Ь.

Глава 4. Исследование эксимерных источников излучения на основе положительного столба тлеющего разряда.

Глава 5. Исследование эксимерных источников света, возбуждаемых пучком электронов.

5.1 Уравнение Больцмана для расчета ФРЭЭ в пучковой плазме.

5.2 Результаты расчётов и их обсуждение.

Глава 6. Исследование когерентных источников излучения на основе димеров инертных газов.

6.1 Исследование усилительных свойств газоразрядной плазмы криптона с УФ предыонизацией.

6.2 Исследование возможности применения объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин, для создания лазера на димерах криптона.

Глава 7. Исследование фотохимического воздействия ВУФ излучения.

7.1 Изучение фоторазложения молекул воды под действием ВУФ излучения.

7.2 Исследование разложения ароматических хлор-содержащих соединений

7.3 Исследование биологического воздействия эксимерных источников излучения.

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов"

Диссертация посвящена исследованию источников света на основе двухатомных эксимерных молекул тяжёлых инертных газов (Ar, Кг, Хе). Данные молекулы образуют устойчивые связи только в возбужденных состояниях, радиационный распад с которых приводит к излучению полос лежащих в вакуумном ультрафиолетовом (ВУФ) диапазоне длин волн. Положение полосы зависит от сорта молекулы: максимумам полос излучения гомоядерных эксимерных молекул (димеров) Аг2*, Кг2 *, Хе2* соответствуют длины волн 126 нм, 146 нм и 172 нм соответственно. В промежутках между полосами димеров лежат полосы излучения гетероядерных эксиплексных молекул АгКг*, КгХе\ АгХе*, образующихся при возбуждении смесей инертных газов. Таким образом, область от 120 до 180 нм полностью перекрывается спектрами эксимеров инертных газов. Полосы излучения эксимеров инертных газов лежат на границе коротковолнового спектрального диапазона, допускающего использование оконных технологий вывода излучения. Энергия кванта в 1.5-2 раза превышает энергию кванта излучения ртутных ламп, что позволяет инициировать фотопроцессы с более высокими энергетическими порогами. Излучатели, использующие в качестве активных сред инертные газы, экологически чистые и не требуют утилизации после окончания срока использования.

Эксимерные молекулы эффективно образуются в плотной низкотемпературной плазме при давлениях инертных газов более 100 Topp. Для получения плазмы и возбуждения свечения в ней эксимеров используются различные способы: применяют безэлектродные разряды барьерного типа [1], обычный тлеющий разряд [2], микроволновый разряд [3], возбуждают пучком электронов [4].

Традиционно в качестве источников УФ-ВУФ излучения используется узкий круг ламп, в основном это ртутные лампы низкого давления (185 нм, 254 нм) и ксеноновые импульсные лампы, обладающие широкополосным спектром (190-600 нм). Недостатками ртутных ламп являются: наличие риска загрязнения окружающей среды парами ртути в процессах производства и эксплуатации, необходимость демеркуризации использованных ламп, узкополосный спектр излучения, основным недостатком ксеноновых импульсных ламп - короткий срок службы, обусловленный распылением электродов и загрязнением рабочего газа.

Указанных недостатков лишены источники света на основе эксимеров инертных газов. Источники данного типа, использующие для возбуждения излучения барьерные разряды, впервые в России были предложены в ГОИ'им С.И.Вавилова [1]. В настоящее время в мире ведутся работы по усовершенствованию данных источников и разработке на их основе новых технологий. Выпуск эксимерных ВУФ ламп начат ведущими мировыми производителями [5]. ВУФ излучение нашло применение в технологиях сухой очистки поверхностей от органических загрязнений [5], в экологии для мониторинга и разрушения загрязняющих веществ (фотоионизация проб в масс-спектрометрах [6]). В стадии разработки находятся технологии использующие ВУФ излучение для разложения органических соединений: осушки и модификации природного газа [7], фотолиза растворов метанола [8]. Эксперименты указывают на перспективность применения ВУФ ламп в материаловедении: для нанесения кремниевых пленок [9] и напыления материалов с высокими диэлектрическими постоянными [10].

Исследования, связанные с источниками ВУФ излучения на основе плазмы инертных газов, можно отнести к трём направлениям: экспериментальные работы, в которых проводится изучение как чисто фундаментальных вопросов, связанных с развитием разряда [1,11-14] , так и с прикладными проблемами: повышением интенсивности излучения и эффективности преобразования электрической энергии в излучательную [15-17] , обеспечением однородности разряда [18,19];

- теоретические работы, в которых представлены в основном расчетные исследования [20];

- исследования, посвященные разработке технологий основанных на использовании ВУФ излучения [4,5,7].

Цель работы. Целью диссертации было нахождение физических параметров, определяющих излучательные характеристики в ВУФ области спектра источников на основе плазмы тяжёлых инертных газов, а также разработка основ применения ВУФ излучения для воздействия на органические среды. Работа включала:

- нахождение физических параметров, определяющих интенсивность, эффективность и ВУФ спектр источников спонтанного излучения на основе низкотемпературной плазмы (газоразрядной и пучковой) инертных газов;

- создания физических основ применения ВУФ излучения эксимеров для воздействия на ароматические органические соединения (диоксиноподобные вещества и биологические молекулы).

Методы исследований. Исследования проводились расчетным путем. Достоверность полученных результатов проверялось сверкой с имеющимися экспериментальными данными. Для нахождения параметров плазмы использовалась гибридная модель, в которой атомные и молекулярные компоненты описывались в гидродинамическом приближении, а для описания электронной компоненты учитывалось распределение электронов по энергиям. Рассматривались однородные, одномерные и двумерные модели, включающие системы уравнений, описывающих электрическое поле, плазмохимические процессы и процессы переноса частиц, распределение электронов по энергиям, газовую температуру. В расчетах использовались как стандартные численные методы, так и специальные: метод корректирующих потоков [21] и метод контрольных объёмов [22] при решении уравнения непрерывности, жесткие методы решения систем дифференциальных уравнений при решении систем уравнений кинетики плазмы [23]. Программы составлялись на языке FORTRAN.

Положения, выносимые на защиту.

На защиту выносятся:

1) Результаты исследования барьерных разрядов в тяжёлых инертных газах (Аг, Кг, Хе) средних давлений (сотни Topp), которые показывают, что увеличение скорости роста внешнего напряжения по отношению к внутреннему напряжению на плазме ведёт к увеличению интенсивности излучения димеров, уменьшению времени их излучения, снижению пространственной однородности плазмы.

2) Результаты исследования излучательных характеристик плазмы смеси Кг-Хе (Р>100 Topp) в ВУФ диапазоне спектра при различных относительных концентрациях компонент, показывающие, что при концентрации Хе более 10% в спектре преобладают полосы димеров Хе, а рост концентрации электронов ведёт к падению эффективности излучения.

3) Результаты исследования излучательных характеристик плазмы смеси Kr-Ь в ВУФ диапазоне спектра, согласно которыми наблюдается рост интенсивности и эффективности излучения атомов йода (переход 5p46s-5p5) Х-160-190 нм при уменьшении давления обеих компонент, эффективность достигает значений в 20%.

4) Результаты расчётов излучательных характеристик контрагированного капиллярного разряда в ксеноне {Р—100-400 Topp), которые показали, что криогенное охлаждение приводит к росту интенсивности излучения димеров, а эффективность излучения достигает значений в 0.4%.

5) Результаты расчётов излучательных характеристик плазмы криптона (Р=0.5 атм), возбуждаемой пучком электронов (ÜW0 кэВ ) с дополнительным подогревом СВЧ полем (^=30-1200 мВт/см3), согласно которым СВЧ подогрев приводит к перераспределению интенсивности ВУФ излучения в полосах димеров и к росту интенсивности излучения в видимом и ИК диапазоне.

6) Результаты расчётов параметров импульсного микросекундного газового разряда в криптоне (Р~10 атм), согласно которым достижение концентраций димеров, достаточных для начала лазерной генерации, зависит от уровня предыонизации и формы импульса напряжения.

Достоверность защищаемых результатов. Достоверность защищаемых расчетных результатов на каждом этапе обусловлена совпадением (качественным и количественным) с результатами физических экспериментов. Расчетные исследования барьерных разрядов, плазмы, возбуждаемой пучком электронов, контрагированного тлеющего разряда и объемных разрядов, используемых для поиска генерации, сопровождались параллельными экспериментальными исследованиями [12,24-27]. Результаты исследований воздействия ВУФ излучения на воду и органические вещества сравнивались с имеющимися экспериментальными и литературными данными [28].

Новизна полученных результатов. По каждому направлению работы в диссертации были получены новые результаты.

1) При исследованиях барьерных разрядов был проведён сравнительный анализ излучательных характеристик плазмы в последовательном ряде инертных газов: Ar, Кг, Хе и получены данные не только для разряда в Хе, но и для менее исследованных источников света на димерах аргона и криптона.

3) Получены результаты расчётов плазмы смеси Кг-12 и её излучательных характеристик в районе 160-190 нм, которые также впервые были представлены автором.

5) Проведены расчеты параметров плазмы инертных газов, возбуждаемой пучком электронов с дополнительным подогревом СВЧ полем, получены данные о влиянии СВЧ поля на распределение интенсивности в ВУФ спектре.

7) Рассчитаны концентрации продуктов ВУФ фотолиза молекул воды в газообразной и жидкой фазах, получены численные данные по деструкции водных растворов хлорсодержащих ароматических соединений и биологических молекул (ДНК) под действием ВУФ-излучения.

Научная ценность результатов диссертации. Среди основных результатов диссертации, имеющих научную ценность, можно перечислить следующие:

3) Численно определены значения концентраций основных компонент и радиальные распределения газовой температуры, влияние радиальной неоднородности компонент на формирование оптических характеристик контрагированного положительного столба тлеющего разряда с криогенным охлаждением.

4) Численно определены характеристики, плазмы, инертных газов, возбуждаемой-пучком электронов с дополнительным подогревом СВЧ полем: получена .функция распределения электронов по энергиям, изучено влияние на, её формирование СВЧ поля; рассчитаны значения плотностей компонент плазмы.

5) Численно найдены условия, обеспечивающие достижение порога генерации на димерах инертных газов в газоразрядной плазме и в условиях объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин.

6) Рассчитаны концентрации продуктов ВУФ разложения воды в жидкой и газообразной фазах, исследованы условия образования высокореагентного радикала 'ОН; показана возможность воздействия ВУФ излучения и продуктов ВУФ разложения воды на хлорсодержащие ароматические соединения и молекулы ДНК в клетке.

Практическая значимость. Полученные в диссертации результаты имеют следующую практическую значимость:

1) Результаты исследований, проведённые в главах 2-5, позволяют совершенствовать источники некогерентного излучения ВУФ диапазона на основе инертных газов, возбуждаемых барьерным разрядом, тлеющим разрядом и пучком электронов;

3) Результаты диссертации по исследованию воздействия ВУФ излучения на водные и органические среды способствуют внедрению источников света ВУФ диапазона, в том числе исследуемых в главах 2-6 диссертации, в экологические, биологические и окислительные технологии.

Личный вклад автора. Все результаты численных расчётов представленные в главах 2-7 были получены автором лично. Автор самостоятельно формулировал задачи исследований, выбирал соответствующие численные методы, составлял и отлаживал программы, проводил расчеты. При проведении экспериментальных исследований барьерных разрядов (глава 2), автор осуществлял общее руководство работой и интерпретацию результатов, экспериментальные измерения проводились Волковой Г.А. (ГОИ им. С.И.Вавилова). Экспериментальные спектры смесей инертных газов (глава 3) также выполнялись Волковой Г.А. Спектры излучения эксимеров в контрагированном капиллярном разряде инертных газов (глава 4) были получены Г.Н.Герасимовым и Б.Е. Крыловым (ГОИ им. С.И.Вавилова). Экспериментальные спектры излучения эксимеров в пучковой плазме с дополнительным подогревом СВЧ полем, представленные в главе 5, были получены А.Ульрихом (Технический университет г. Мюнхена). Экспериментальные значения излучательных характеристик димеров в объемном разряде, инициируемом пучком электронных лавин были получены М.И. Ломаевым, Д.В. Рыбкой, В.Ф. Тарасенко (ИСЭ СО РАН).

Апробация работы. Результаты, полученные в диссертации, обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах:

- на 28-ой Международной конференции Европейской группы по атомной спектроскопии (EGAS), Грац, Австрия, 1996 г.;

- на ХХ-ой Международной конференции по электрон-атомным столкновениям (ICPEAC), Вена, 1997 г.;

- на 8-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (LS-8) , Грайвсвалд, Германия, 1998 г.;

- на 4-ой Международной конференции по диссоциативной рекомбинации, Стокгольм, Швеция, 1999 г.;

- на VII-ом Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высоких давлений (HAKONE VII), Грайвсвалд, Германия, 2000 г.;

- на Международном семинаре по электронным и атомным столкновениям, Москва, Клязьма, 2001 г.;

- на XXV-ой Международной конференции по явлениям в ионизованных газах (XXV ICPIG), Нагойя, Япония, 2001 г.;

- на 9-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (LS-9) , США, Итака, 2001 г.;

- на 10-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света LS-10, Тулуза, Франция, 2004 г.;

- на V-IX-ых Международных конференциях «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул» (Томск, Россия, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007,2009 гг.);

- на Х-ом Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высоких давлений (HAKONE X), Сага, Япония, 2006 г.; на 15-ой Международной конференции по физике вакуумного ультрафиолетового излучения (XV VUV), Берлин, Германия, 2007 г.;

- на 4-ом Международном конгрессе по холодной плазме атмосферных давлений, источникам и применению (CAPPSA 2009), Гент, Бельгия, 2009 г.; на 9-ом Международном симпозиуме по измерительным технологиям и интеллектуальным инструментам (ISMTII-2009) Петербург, Россия, 2009 г.;

- на 12-ом Международном симпозиуме по науке и технологии источников света (LS-12). , Эйндховен, Нидерланды, 2010 г.;

- на ХП-ом Международном симпозиуме по химии низкотемпературной плазмы высокого давления (HAKONE XII), Словакия, 2010;

- на Международной конференции «Прикладная оптика -2010», С-Петербург, 2010 г.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 20 статей, в том числе 18 из списка ВАК и сделано 22 доклада на международных конференциях, имеется 1 патент.

Структура и объем диссертации. Объем диссертации составляет 237 страниц, в ней представлен 121 рисунок и 15 таблиц, имеется 391 ссылка на литературные источники. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, двух приложений и списка литературы.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

В заключении автор хочет принести большую благодарность доктору физико-математических наук Г.Н. Герасимову за постоянный интерес к работе и полезные обсуждения.

Заключение

В ходе выполнения диссертационной работы* были! получены следующие результаты:

1. Проведён сравнительный анализ характеристик барьерных разрядов (БР) в последовательном ряде тяжёлых инертных газах (Аг, Кг, Хе) (.Р=300 Торр,/=600 Гц и 15 кГц, С/=3.5 кВ, 0=4 мм).

1.1 Показано, что изменения временных зависимостей напряжения на плазме и тока разряда можно добиться двумя способами: изменением параметров внешнего напряжения (амплитуды, частоты) или изменением разрядных условий (рода газа, давления, температуры); увеличение относительной скорости роста внешнего напряжения ведёт к увеличению амплитуды тока, уменьшению времени его протекания, снижению однородности разряда;

1.3 Найдено, что поведение во времени интенсивности ВУФ излучения строго скоррелировано с временными зависимостями тока разряда, что позволяет изменять форму кривых интенсивности излучения путём изменения формы кривых тока;

1.4 Расчёты показали, что значение ВУФ эффективности составляет величину ц~45%, при этом около 25% вкладываемой в плазму мощности теряется в молекулярных плазмохимических реакциях; разрядные условия, обеспечивающие относительное уменьшение концентрации высоковозбуждённых молекул и ионов позволят повысить ВУФ эффективность.

2.1 На примере смеси Кг-Хе составлена кинетическая схема процессов в смесях тяжёлых инертных газов и проведён расчёт изменения спектров в плазме в зависимости от концентрации Хе. Создана схема трансформации ВУФ спектра плазмы при изменении относительных концентраций газов в смеси Кг-Хе, согласно которой вид спектра определяется соотношением между временами процессов передачи энергии и радиационного распада: существенно видоизменяется начиная** с 5-0.05% , при 5-1% излучение эксимеров Кг практически исчезает , присутствуют континуумы Хе2* и КгХе* , начиная .с 8>10% в спектре* преобладает излучение молекулы.,Хе2\ причём параллельно, начинается образование эксимеров.при прямом возбуждении ,Хе компонент.

2.2 Рассчитаны значения эффективности* ВУФ> излучения в зависимости от величины приведенного электрического; поля E/N и, относительных концентраций газов, кривые эффективности r[(E/N,b) имеют плато, за которым следует резкое падение, обусловленное повышением концентрации электронов за счёт ступенчатой ионизации. У смесей с большим значением коэффициента ионизации эффективность падает при меньших E/N.

2.3 На примере смеси Кг-12 составлена кинетическая- схема процессов в смесях тяжёлых инертных газов с галогенами для случая предиссоциации нижних возбуждённых состояний молекул галогенидов инертных газов, проведены расчёты компонент плазмы при давлениях инертного газа Р= 100-600 Topp и малой добавки 12 (0.1-15 Topp), образующейся в импульсном однородном в пространстве разряде. Найдено, что интенсивность и эффективность излучения атомов йода I(p4s-p5) в смеси Кг-12 увеличиваются с уменьшением давления обоих компонент. Максимальные расчётные значения излучательной эффективности составили величину 20%.

3. Проведены численные исследования плазмы контрагированного разряда в инертных газах высоких давлений. Были найдены радиальные распределения концентраций компонент плазмы и газовой температуры в контрагированном шнуре тлеющего разряда в ксеноне при давлениях Р= 100-400 Topp, токах /=10-20 мА, в условиях криогенного охлаждения и без него. Установлено, что:

3.1 газовая температура в канале тлеющего разряда составляет величину 10002000 К. Основным каналом превращения электрической энергии в тепловую являются упругие электрон-атомные столкновения;

3.2 концентрация эксимеров ксенона в рассматриваемых условиях достигает максимума на границе шнура и составляет величину порядка 101О-10и см*3. Основным * каналом образования эксимеров является столкновительная ассоциация Хе +2Хе—> Хе2 +Хе, основным каналом разрушения - радиационный распад. Повышение концентрации эксимеров при криогенном охлаждении можно связать с увеличением концентрации нормальных атомов в результате увеличения потока образования эксимеров при столкновительной ассоциации;

3.3 эффективность, выхода ВУФ1 излучения, в.рассматриваемых условиях составляет величину* порядка т|=0.1-0.4%. Повышение ВУФ • эффективности; возможно; путем', увеличения потока образования эксимеров- и уменьшения упругих, потерь при электрон-атомных столкновениях.

4.1 дополнительный подогрев СВЧ полем мощностью Ж=0-1200 мВт/см3 плазмы криптона высоких давлений (Р=0.5 атм), возбуждаемой пучком электронов с энергией £¿=12 кэВ приводит к сдвигу максимума функции распределения электронов и увеличению средней энергии электронов на величину Де порядка единиц электронвольт.

4.3 СВЧ подогрев приводит к перераспределению ВУФ интенсивности излучения димеров, что может быть объяснено увеличением времени колебательной релаксации обусловленной уменьшением концентрации нормальных атомов; увеличения интенсивности излучения димеров можно достичь путём охлаждения рабочей среды.

5. Численно исследованы условия получения лазерного излучения в газоразрядной плазме инертных газов высоких давлений.

5.1 Показано, что достижение в импульсном микросекундном газовом разряде в криптоне при давлениях в Р~10 атм концентраций эксимеров достаточных для начала генерации (10 см') может быть обеспечено несколькими факторами: высоким уровнем предыонизации газа Яе(0)>\09 см"3; формой импульса напряжения, имеющего несколько пиков уменьшающееся амплитуды, обеспечивающих наработку активных частиц за счет ступенчатой ионизации; уменьшением времени релаксации электронной температуры, увеличивающим поток рекомбинационного заселения.

Появление первого пика связывается с процессами прямого возбуждения атомов, второго - с релаксационными процессами.с высоколежащих атомных и молекулярных состояний. Разделение1 на пики также усиливается разрушением,эксимеров В1 промежуточною повремени стадии в ступенчатых процессах возбуждения и ионизации электронным^даром. Как, во г время* первого, так и? второго пиков достигаются концентрации * эксимеров, достаточные для начала генерации.

5.3'Показана возможность применения объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин (ОРИПЭЛ) для получения генерации на димерах криптона: при давлении газа более 6-7 атмосфер получен расчётный коэффициент усиления (£=0.1 см"1), достаточный для достижения порога генерации на длине волны 146 нм.

6. Проведены исследования фотохимического воздействия ВУФ излучения на водные среды и органические соединения.

6.1 Расчетным путем показана возможность наработки высокореагентных продуктов разложения воды при воздействии ВУФ излучения на потоки воды и на стационарные объемы с парами глубиной до <7=1 см , рассчитаны концентрации продуктов разложения воды, составившие для радикалов 'ОН значения порядка N =1014 см'3 для жидкой воды, для паров воды - N =1013 см"3 (при облучении источником А=172 нм, интенсивностью соответственно 100 мВт/см2 и 10 мВт/см2).

6.2 Проведён анализ литературы посвящённой методам разложения полихлорированных бифенилов (ПХБ), позволяющий сделать вывод о перспективности использования ВУФ излучения для деструкции ПХБ, в частности их водных растворов. Численно показана возможность деструкции молекул ПХБ, находящихся в водном растворе, облучаемом ВУФ источником (А.= 172 нм, 7=1000 мВт/см2), приводящая к уменьшению их концентрации в 100 раз.

6.3 Проведён анализ литературы, посвящённой воздействию ВУФ излучения на биологические молекулы (нуклеиновые кислоты, белки) и микроорганизмы, позволяющий сделать вывод о возможности использования ВУФ излучения для прямого воздействия на указанные объекты, так и для их разрушения с помощью продуктов ВУФ фотолиза воды. Проделаны численные исследования, показавшие возможность деструкции поверхностного слоя ДНК в ядре клетки под действием продуктов ВУФ-фотолиза молекул воды цитоплазмы толщиной г^О"4 см при облучении источниками с длиной волны Х= 172 нм, интенсивностью 7=10 мВт/см2 и 100 мВт/см2, с характерными временами деструкции Г=2 с и 0.05 с соответственно.

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Зверева, Галина Николаевна, Санкт-Петербург

1. Г.А.Волкова, Н.Н. Кириллова, Е.И.Павловская и А.ВЛковлева, ВУФ лампы на барьерных разрядах в инертных газах// ЖПС, t.XL1., вып.4, с.691-695, (1984).

2. Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, Г.Н.Зверева, Р.Халлин, А.Арнесен, Ф.Хайкеншольд, ВУФ спектр эксимеров криптона, возбуждаемых в охлаждаемом разряде постоянного тока// Оптика и спектр., т.81, № 6, сс.935-943, (1996).

3. Y.Tanaka and M.Zelikoff, Continuous Emission Spectrum of Xenon on the Vacuum Ultraviolet Region// J.Opt. Soc. Am., v.44, p.254, (1954).

4. J.Wieser, D.E.Murnick, A.Ulrich, H.A.Huggins, A.Liddle and W.L.Brown, Vacuum ultraviolet rare gas excimer light source// Rev.Sci.Instrum, v.68, N3, pp.1360-1364, (1997).5. http://www.ushio.co.ip/

5. F.Muhlberger, J.Wieser, A.Ulrich and R.Zimmermann, Incoherent VUV-Excimer Light: Robust and Compact Time-of-Flight Mass Spectrometer for On-Line, Real-Time Process Gas Analysis//Anal. Chem., v.74, pp.3790-3801, (2002).

6. Медведев Ю.В., Полыгылов Ю.И., Ерофеев В.И., Ерофеев М.В., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Истомин В.А., Воздействие мощного ультрафиолетового излучения на поток природного газа в проточном фотореакторе // Газовая промышленность, №2, с.63-65, (2005).

7. Соснин Э.А., Ерофеев М.В., Тарасенко В.Ф., Фотоминерализация метанола в Хе2-фотореакторе (к~ 172 нм) с аэрированием раствора// Известия вузов. Физика, №10, с.95-97, (2006).

8. S.Kubodera, Y.Taniguchi, A.Hosotani, M.Katto, A.Yokotani, N.Miyanaga,and K.Mima, Subpicosecond vacuum ultraviolet laser system for advanced material processing // Proc. of SPIE, v.6452 645216, (2007).

9. I.W.Boyd, J.-Y. Zhang and U. Kogelschatz// Photo-Excited Processes, ed. by A. Peled, Kluwer A.P., Boston, 2003, pp. 161 -197.

10. B.Eliasson and U.Kogelshatz, UV Excimer Radiation from Dielectric-Barrier Discharge// Appl. Phys. B, v.46, pp.299-303 (1988).

11. Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Токовые характеристики БР в инертных газах (Аг, Кг, Хе) // Оптика и спектроскопия, т. 106, №5, с.718-722, (2009).

12. Г А.Волкова, Глубина излучающего слоя и конструктивные решения ламп барьерного, разряда//Оптический журнал, т.64, №7, с.31-33, (1997).

13. М.И.Ломаев, В.С.Скакун, ЭЛ.Соснин, В.Ф.Тарасенко, Д.В.Шитц и М.В.Ерофеев, , Эксилампы эффективные источники спонтанного УФ- и ВУФ-излучения // УФН, т.173, №2,201-217,(2003).

14. F.Vollkommer and L.Hitzschke, Dielectric barrier discharge// Proceedings of the 8th' International Symposium on the Science and Technology of Light Sources (LS-8),Greifswald, Germany, pp.51-60, 1998.

15. S.Okazaki, M.Kogoma, M.Uehara and Y.Kimura, Appearance of stable glow discharge in air, argon, oxygen and nitrogen at atmospheric pressure using a 50 Hz source //J. Phys.D:Appl. Phys.,v.26, pp.889-892,(1993).

16. F.Massines, N.Gherardi, N.Naude and P.Segur, Glow and Townsend dielectric barrier discharges in various atmosphere// Plasma Phys. Control. Fusion, v.47, pp.B577-B588, (2005).

17. A.Oda, Y.Sakai, H.Akasi and H.Sugawara, One-dimensional modeling of low-frequency and high-pressure Xe barrier discharges for the design of excimer lamps // J.Phys. D: Appl. Phys., v.32, pp.2726-2736, (1999).

18. R.Morrow and L.E.Cram, Flux-Corrected Transport on a Non-Uniform Mesh// J.Comp. Phys., v.57, pp. 129-136, (1985).

19. С.Патанкар, Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости, М, Энергоатомиздат, 1984, 150 с.

20. А.Ю.Захаров, В.И.Турчанинов, STIFF-программа//Москва, 1977, 43 с.

21. Zhang J.-Y., Boyd I.W., Efficient Xef excimer ultraviolet sources from a dielectric barrier discharge // J. Appl. Phys, v.84, N3, p.l 174, (1998).

22. Волкова Г.А., Зверева Г.Н., Исследование параметров барьерного разряда в смесях Кг-12, Хе-12// Оптика и спектроскопия, т. 96, №3, сс. 403-411, (2004).

23. Г.Н.Герасимов, Г.А.Волкова, Р.Наллин, Г.Н.Зверева, Ф.Хайкеншельд, ВУФ спектр барьерного разряда// Оптика и спектроскопия, т.88, N6, сс.814-818, (2000).

24. G.Zvereva, T.Ottenthal, R.Krucken, A.Morozov and A.Ulrich, Numerical simulation of electron beam sustained rf discharges//AMPL -2007 Conference abstracts, Tomsk, 2007, p.82.

25. G.Heit and'A.M.Braun; VUV-photolysis of aqueous systems: spatial'differentiation between, volumes of primary and secondary reactions// Wat; Sci.Tech., v.35, N4, pp.25-30, (1997):

26. Proceedings of the 15th Conference om Vacuum Ultraviolet'Radiation Physics, Berlin^ Germany, 2007.

27. И.'М.Тернов, Синхротронное излучение //УФН, т.65, №4; с.429, (1995):

28. M.Segawa et al, High efficient bulb-shaped ballast-integrated LED lamps replacing incandescent lamps for general lighting// Proceedings of the LS12 and White, Eindhoven, Netherlands, 2010, pp. 19-20.

29. S.Nakamura, T.Mukai and N.Iwasa, Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device//US patent 5578839, 1996.33. http://www.s-et.com

30. T.Makino et al, High-Efficiency Excitonic Emission with Deep-Ultraviolet Light from (OOl)-Oriented Diamond p-i-n Junction//Jap. J. Appl.Phys., v.45, N39, pp.L1042-L1044, (2006).

31. A.Khan, K.Balakrishnan and T.Katona, Ultraviolet light-emitting diodes based on group three nitrides//Nature Photonics, v.2, p.77, (2008).

32. Y.Taniyasu, M.Kasu and T.Makimoto, An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres //Nature, v.441, pp.325-328, (2006).

33. И.В.Подмошенский, Плазменные источники с высокой интенсивностью излучения// ОМП, №1, сс.9-12, (1979).

34. И.В. Подмошенский, Физика и техника плазменных источников света// Труды ГОИ, т.52, в. 186, сс.19-33, (1983).

35. В.П.Белобородов, А.Ф.Михеев, И.В.Подмошенский, А.М.Пухов и А.В.Яковлева, Импульсное плазменное чёрное тело для вакуумного ультрафиолета// ОМП, №11, сс.24-28, (1975).

36. А.М.Пухов и Н.Н.Наумова, Плазменные источники для абсолютных измерений в ВУФ области спектра// ОМП, №4, сс.54-60, (1989).

37. Т.С.Любарская и А.М.Пухов, Коротковолновое излучение импульсного плазменного источника света ИСИ-1// ЖПС, т.45, №16, сс.899-903, (1986).

38. И.В. Подмошенский, А.М.Пухов и А.В.Яковлева, Исследование характеристик сильноточного импульсного разряда в аргоне// ЖПС, t.XIX, в.4, сс.624-627, (1973).

39. М.И.Демидов, И.В.Подмошенский, А.М.Пухов и А.В.Яковлева, Разборная импульсная лампа для вакуумного ультрафиолета// ОМП, №11, сс. 21-24, (1975).

40. Г.А.Волкова и А.М.Пухов, Импульсная аргоновая лампа для вакуумной ультрафиолетовой области спектра//ЖПС, T.XXVIII, в.5, сс.935-937, (1978).

41. Будович В Л:, БудовичД:В., Полотнюк Е.Б., Новые лампы вакуумного ультрафиолета' для газоаналитической техники// ЖТФ, т.76, вып. 4, стр.140-142, (2006).46. http://www.npkgoi.ru/

42. С.А.Яковлев, Новые разработки, ксеноновых и криптоновых резонансных ламп// ОМП, №4, с.52; (1978).

43. Волкова Г.А., Шишацкая Л.П., Яковлев С.А., Принципы построения^ и» основные характеристики маломощных ламп для вакуумной ультрафиолетовой области, спектра// Оптический журнал, №3, с.66-70, (1995).

44. Y.Morimoto, T.Sumitomo, M.Yoshioka and T.Takemura, recent progress on UV lamps for industries// Proceedings of IAS (IEEE Industry application society) Annual Meeting, 2004, pp.24-31.

45. Плазменная техника и плазменные технологии, Сборник, М: НИЦ «Инженер», 2003, 196.

46. Рохлин Н.Г., Разрядные источники света, М: Энергоатомиздат, 1991,720 с.56. http://www.crystec.com

47. J.R.A. Sampson, Techniques of Vacuum Ultraviolet Spectroscopy, J Willey@Sons Inc, NY, 1967, 348 p.

48. С.И.Левиков, Л.П.Шишацкая, Сравнение спектральных интенсивностей излучения водорода и дейтерия// Оптика и спектр., т.11, с.689, (1961).

49. Ф.И.Вилесов, М.Е.Акопян, В.И.Клейменов, Улучшение электрических и световых параметров водородных ламп высокого напряжения//ПТЭ, №6, с.150, (1963).

50. Y.Tanaka and M.Zelikoff, Continuous Emission Spectra of Xenon in the Vacuum Ultraviolet Region//J.Opt. Soc. Am., v.44, p.254, (1954).

51. Y.Tanaka, Continuous Emission Spectra of Rare Gases in the Vacuum Ultraviolet Region// J.Opt. Soc. Am., v.45, N9, pp.710-713, (1955).

52. P.G.Wilkinson, New Krypton Light Source for the Vacuum Ultraviolet// J: Opt. Soc. Am., v.45, N12, pp. 1044-1046, (1955).63.'P.G. Wilkinson and Y.Tanaka, New Xenon-Light Source for the Vacuum Ultraviolet//J.Opt. Soc. Am., v.45, N5, pp.344-349, (1955).

53. P.G.Wilkinson and E.T.Byram, Rare Gas Light Sources for the Vacuum Ultraviolet// Appl. Optics, v.4, N5, pp.581-588, (1965).

54. A.R.Calloway, N.A.Galantowicz and W.R. Fenner, Vacuum ultraviolet driven chemical vapor deposition of localized aluminium thin films// J.Vac. Sci. TechnoLA, v.l, N2, pp.534-536, (1983).

55. K.H.Becker, K.H.Schoenbach and J.G.Eden, Microplasmas and applications // J.Phys.D:Appl. Phys., v.39, pp.R55-R70, (2006).

56. U.Kogelschatz, Applications of Microplasmas and Microreactor Technology//Contr. Plasma Phys., v.47, N1-2, pp. 80-88, (2007).

57. A. El-Habachi and K.H.Schoenbach, Emission of excimer radiation from direct current, high-pressure hollow cathode discharge// Appl.Phys.Lett., v.68, p.13, (1996).

58. M.Moselhy, I. Petzenhauser, K. Frank and K.H.Schoenbach, Excimer emission from microhollow cathode argon discharges// J.Phys. D: Appl. Phys., v.36, pp.2922-2927, (2003).

59. M.Moselhy and K.H.Schoenbach, Excimer emission from cathode boundary layer discharge// J.Appl. Phys., v.95, p. 1642, (2004).

60. Герасимов Г.Н., Крылов Б.Е., Логинов A.B., Щукин С.А., Вторые ВУФ континуумы ксенона, криптона, аргона, излучаемые сверхзвуковой струей при возбуждении постоянным разрядом// Оптика и спектроскопия, т.73, вып.6, сс. 1075-1080, (1992).

61. Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, Процессы возбуждения молекул в холодных инертных газах и их проявление в источниках ВУФ-излучения// Оптич. Журнал, №6, с.27-32, (1995).

62. J.Kawanaka, S.Kubodera, W.Sasaki, K.Kurosawa, K.Mitsuhashi and T.Igarashi, New Xenon Excimer Lamps Excited by Quasi-CW Jet Discharges// IEEE J. Of Sel. Topics in Quant. El., v.l,N3, pp.852-858, (1995).

63. J.Kawanaka, A.Ogata, S.Kubodera, W.Sasaki and K.Kurosawa, Improved output characteristics of a vacuum ultraviolet xenon gas jet discharge lamp with a magnetic field// Appl. Phys. B, v.65, pp.609-612, (1997).

64. P.Dube, T.Efthimiopoulos , M.J.Kiik and B.P.Stoicheff, Supersinic cooling of rare-gas excimers excited in dc discharges// Opt. Lett., v. 16, N23, pp. 1887-1889, (1991).

65. Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, Р.Халлин, А.Арнесен, Ф.Хайкеншольд, Повышение интенсивности ВУФ спектров эксимеров ксенона, криптона и аргона// Оптика И'Спектр., т.83, № 4, сс.576-583, (1997).

66. Г.Н.Герасимов, Г.Н.Зверева, Численное моделирование процессов в плазме разряда в криптоне //Оптический журнал, т.64, №1, сс.20-24, (1997).

67. G.Gerasimov, B.Krylov, G.Zvereva, R.Hallin, A.Arnesen and F.Heijkenskjold, The vacuum ultraviolet spectrum of krypton excimers excited in a cooled dc discharge// Abstracts of 28th European Group for Atomic Spectroscopy, Graz, Austria, p.548, (1996).

68. M.Salvermoser, D.E.Murnick, J.Wieser and A.Ulrich, Energy flow and excimer yields in continuous wave rare gas-halogen systems// J.Appl. Phys., v.88, N1, pp.453-459, (2000).

69. A.Fedenev, A.Morozov, R.Krucken, S.Schoop, J.Wieser and A.Ulrich, Applications of a broadband electron-beam pumped XUV radiation source// J.Phys.D: Appl. Phys., v.37, pp.1586-1591,(2004).

70. Г.А.Волкова, Н.Н.Кириллова, Е.Н.Павловская, И.В.Подмошенский, А.В.Яковлева, «Лампа для облучения в вакуумном спектральном диапазоне», патент N972249, Бюллетень изобретений тов. знаков N41, 179, (1982).

71. U. Kogelschatz, Filamentary, Patterned, and Diffuse Berrier Discharges// IEEE Trans, on Plasma Sci., v.30, N4, p. 1400-1408, (2002).

72. B.Gellert and U.Kogelschatz, Generation of Excimer Emission in Dielectric Barrier Discharge//Appl. Phys. B, v.52, pp. 14-21, (1991).

73. G.Zvereva, G.Gerasimov, Calculations of Kr-Xe mixture barrier discharge parameters// Proceedings of The 9th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources, Ithaca, USA, 2001, pp.427-428.

74. Г.Н.Зверева, А.В.Логинов, Передача возбуждения в плазме барьерного разряда в смеси криптон-ксенон // Оптика и спектроскопия, т.90, №4, сс.570-576, (2001).

75. Г.Н.Герасимов, Г.Н.Зверева, Численное моделирование барьерного разряда в Хе // Оптика и спектроскопия, т.90, №3, с.376-383, (2001).

76. Г.Н.Зверева, Расчет параметров ВУФ излучения эксимеров смеси Kr-Хе в плазмеi Iбарьерного разряда // Оптика и спектроскопия, т. 94' №2 , сс. 220-227,(2003).

77. V.I.Gibalov and G.J.Pietsch, The development of dielectric barrier discharges in gas gaps and on surfaces// J.Phys.D: Appl. Phys., v.33, pp.2618-2636, (2000).

78. В.П. Белошеев, Исследование динамики развития и структуры барьерного разряда в большом промежутке// Журн. прикл. мех. и техн. физики, N2, сс.43-48, (1981).

79. Г.Н.Герасимов, Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Р.Халлин, Ф.Хайкеншельд, ВУФ спектр барьерного разряда в смеси криптона и ксенона // Оптика и спектроскопия, т. 88, №6, с.897-902, (2000).

80. И.И.Галактионов, Г.Н.Зверева, Исследование неравновесного заселения колебательных уровней состояния d3ng молекулы С2 // Оптика и спектроскопия, т.73, вып. 1 , сс.111-113, (1992).

81. A.Afzal, Th.Oppenlander, J.R.Bolton, M.G.El-Din, Anatoxin-a degradation by Advanced Oxidation Processes: Vacuum-UV at 172 nm, photolysis using medium pressure UV and UV/H202//Water Research, v.XXX, pp. 1-9, (2009).

82. Loraine G.A. and W.H.Glaze, 47th Purdue Industrial Waste Conference Proceedings, 1992, Lewis Publishers. Inc., Chelsea. Michigan.

83. В.В.Атежев, С.К.Вартапетов, А.Н.Жуков, М.А.Курзанов, А.З.Обидин, В.А.Ямщиков// Условия эффективного возбуждения электроразрядного Р2-лазера, Квант. Эл., т.ЗЗ, №8, сс.677-683, (2003).

84. Макаров Г.Н., Спектроскопия кластеров интенсивными импульсами вакуумного ультрафиолетового излучения лазеров на свободных электронах// УФН, т. 179 (5), сс.487-516, (2009).100. http://www.gamlaser.com

85. J.E.M.Goldsmith and I.N.Knyazev, A simple compact high-repetition-rate hydrogen VUV laser for scientific applications // J.Appl. Phys., v.48 (12), pp.4912-4921, (1978).

86. SJ.Benerofe, G.-Yu Yin, C.P.J.Barty, J.F.Young and S.E.Harris, M6-nm H2 Laser Pumped by a Travelling-Wave Photoionization Electron Source// Phys. Rev. Lett., v.66, N24, pp.3136-3139,(1991).

87. Insam, S., Tommasini, R., Fill, E.E., VUV laser in the Lyman band of molecular hydrogen pumped by fs titanium-sapphire laser pulses// IEEE J. of Select. Topics on Quant. EL, v.5,pp.l510-1514, (1999).

88. В.Г.Архипкин, А.К.Попов, Нелинейное преобразование света в газах, Новосибирск, «Наука», 142 е., 1987.

89. Попов В.К., Мощные эксимерные лазеры и новые источники когерентного излучения в вакуумном ультрафиолете// УФН, т. 147, вып.З, сс.587-604, (1985).

90. J.Nolting, H.Kunze, I.Schutz and R.Wallenstein, CW Coherent vuv Radiation Generated by Resonant Sum-Frequency Mixing in Metal Vapors//Appl. Phys. B, v.50, pp.331-344, (1990).

91. M.A.Dubinskii, A.C.Cefalas, E.Sarantopoulou, R.Yu.Abdulsabirov, S.L.Korableva, V.V.Semashko, Efficient LaF3:Nd3+- based vacuum-ultraviolet laser at 172 nm// J.Opt. Soc.Am. В., v.9, N6, pp. 1148-1150, (1992).

92. Arthur J., Status of the LCLS x-ray FEL program // Rev.Sci. Instrum., v.73, pp.1393-1395, (2002).

93. V.Avazyan et al, First operation of a free-electron laser generating GW power radiation at 32 nm wavelength// Eur. Phys. J. D, v.37, p.297, (2006).

94. Y. Jianhua and L.Jingzhen, Investigation of a CW deep-UV Copper Ion Laser// SPIE, v.3549, pp.188-194, (1998).

95. E.S.Fry, M.D.Lukin, T.Walter and G.R.Welch, Four-level atomic coherence and cw VUV lasers// Opt.Commun., v. 179, pp.499-504, (2000).

96. Н.Г.Басов, В.А.Данилычев и Ю.М.Попов, Вынужденное излучение в области вакуумного ультрафиолета // Квантовая электроника, т.1, №1, сс.29-34, (1971).

97. H.A.Koehler, L.J.Ferderber and P.J.Ebert, Stimulated VUV emission in high-pressure xenon excited by high-current relativistic electron beams// Appl. Phys. Lett., v.21, pp.198-200, (1972).

98. W.M.Huges, J.Shannon and R.Hunter, 126.1-nm molecular argon laser// Appl. Phys. Lett., v.24, pp.488-489, (1974).

99. Eckstrom D.J., Nakano H.H., Lorents D.C., Rothem Т., Betts J.A., Lainhart M.E., Dakin, D.A., Maenchen J.E., Characteristics of electron-beam-excited Xe2* at low pressure as a vacuum ultraviolet source// J.Appl.Phys.,v.64, N4, pp. 1679-1690, (1988).

100. Eckstrom D.J., Nakano H.H., Lorents D.C., Rothem Т., Betts J.A., Lainhart M.E., Triebes K.J. and Dakin D.A., Characteristics of electron-beam-excited Kr2* at low pressure as a vacuum ultraviolet source //J.Appl.Phys., v.64, N4, pp. 1691-1695,(1988).

101. S.Neeser, M.Schuman and H.Langhoff, Improved gain for the Ar2* excimer laser at 126 nm//Appl. Phys. B63, pp.103-105, (1996).

102. Y.Uehara, W.Sasaki, S.Saito, E.Fujiwara, Y.Kato, M.Yamanaka, K.Tsuchida and J.Fujita, High-power argon excimer laser at 126 nm pumped by an electron beam//Opt. Lett., v.9, p.539, (1984).

103. M.Kaku, T.Higashiguchi, S.Kubodera and W.Sasaki, Observation of vacuum-ultraviolet Ar2* radiation gain at 126 nm produced by an ultrashort high-intensity laser pulse propagating in a hollow fiber// Opt. Lett., v.28, N10, pp.804-806, (2003).

104. О.А.Захаренко, А.А.Кузнецов, В.Н.Слинко, C.C. Сулакшин, Экспериментальное исследование ВУФ излучения инертных газов Кг и Хе в мощном импульсном СВЧ разряде высокого давления // Кван. Электроника, т.17, №7, сс.891-892, (1990).

105. W. Sasaki, T.Shirai, S.Kubodera, J.Kawanaka, T.Igarashi, Observation of vacuum-ultraviolet Kr2* laser oscillation pumped by a compact discharge device // Optics Letters, v.26, pp.503-505, (2001).

106. K.Nakamura, Y.Ooguchi, N.Umegaki, T.Goto, T.Jutsuno, T.Kitamura, M.Takasaki, S.Horiguchi, Gain measurements of Ar2* Excimer Formed by High-pressure Homogeneous Discharge using Plasma Electrode// Proceedings of SPIE, 4747, pp. 286-293, (2002).

107. A. Treschalov, E.Jalviste, A.Smerechuk, G.Gerasimov, R.Hallin, A.Arnesen, VUV emission of Kr2 molecules under high-current sliding discharge excitation// HAKONE VIII Contributed Papers, Estonia, v.2, pp.291-295, (2002).

108. I.V. Kochetov, D. Lo, Kinetics of a self-sustained discharge-pumped Xe2* laser at 172 nm// Optics Communications, v. 113, pp.541-549, (1995).

109. В:Ф.Тарасенко, С.И.Яковленко, Лазеры на димерах. и> галогенидах.инертных газов// Квант, эл., т.24, №12, сс.1145-1152, (1997).

110. А.В.Демьянов, И.В.Кочетов, А.П.Напартович; А.Н.Старостин, М:Д.Таран, Математическая модель ХеС1 лазера// Квант, эл., т.12, №8, сс.1737-1740, (1985).

111. Г.Н.Герасимов, Б.Е.Крылов, Р.Халлин, А.Арнесен, Механизм генерации стимулированного ВУФ излучения димера Хе*Кг в капиллярном разряде постоянного тока// Оптич. Журнал, т.74, №9, сс.3-10, (2007).

112. U.Kogelschatz, Silent discharge for the generation of ultraviolet and vacuum ultraviolet excimer radiation // Pure and Appl. Chem.,v.62, N9, pp. 1667-1674, (1990).

113. B.J.Carman, R.P.Mildren, B.K.Ward and D.M.Kane, High-pressure (>1 bar) dielectric barrier discharge lamps generating short pulses of high-peak power vacuum ultraviolet radiation //J. Phys.D:Appl. Phys., v. 37, pp.2399-2407, (2004).

114. D.Trunec, A.Brablec and J.Buchta, Atmospheric pressure glow discharge in neonII Phys.D:Appl. Phys., v.34, pp.1697-1699, (2001).

115. A.A.Lisenko, M.I.Lomaev, V.S.Skakun and V.F.Tarasenko, Effective emission of Xe2* and Kr2* excited by a pulsed corona discharge bounded by a dielectric barrier // Phys. Scr., v.76, pp.211-215, (2007).

116. Radu I.,.Bartnikas R,.Czeremuskin G and Wertheimer M.R., Diagnostics of dielectric barrier discharges at atmospheric pressure in noble gases // Contributed Papers of HAKONE VII, Estonia, v.l, pp. 124-129, (2002).

117. R.J.Carman and R.P. Mildren, Computer modeling of a short-pulse excited dielectric barrier discharge xenon excimer lamp (1~ 172 nm)// J.Phys. D: Appl. Phys., v.36, pp.19-33, (2003).

118. S.V.Avtaeva and E.B.KuIumbaev, Effect of the Scheme of Plasmachemical Processes on the Calculated Characteristics of a Barrier Discharge in Xenon// Plasma Phys. Rep., v.34, N6, pp.452-470, (2008).

119. Никандров Д.С., Цендин Л.Д., Низкочастотный барьерный разряд в Таунсендовском режиме // ЖТФ. 25, вып. 10, с. 29, (2000).

120. W.Sasaki, S.Kubodera, J.Kawanaka, Efficient VUV light sources from gas excimers and* their applications // Proc. SPIE, v.3092, pp.378-381, (1997).

121. С.Э.Фриш, Оптические спектры атомов, М, 1963, 640 с.

122. Ю.П.Райзер, Физика газового разряда, М, 1987, 591 с.

123. И.Мак-Даниэль, Процессы столкновений в ионизованных газах, М; 1976, 832 с.146. http://www.siglo-kinerna.com/database

124. М.И.Ломаев, Определение энерговвода в эксилампах с возбуждением барьерным разрядом// Опт. атм. и океана, т. 14, №11, (2001).

125. S.Liu and M.Neiger, Excitation of dielectric barrier discharges by unipolar submicrosecond square pulses// J.Appl. Phys., v.34, pp.1632-1638, (2001).

126. В.Г.Самойлович, В.И.Гибалов, К.В.Козлов// Физическая химия барьерного разряда, М, 1989, 175с.

127. Oskam H.J., Mittelstadt V.R., Recombination coefficient of Molecular Rare-Gas Ions// Phys. Rev., v.132, pp. 1445-1454, (1963).

128. B.Eliasson and U.Kogelschatz, Modeling and Applications of Silent Discharge Plasmas// IEEE Trans Plas Sci,v.l9,N2, p.309, (1991).

129. Yu. B. Golubovskii, V.A.Maiorov, J.Behnke and J.F.Behnke, Influence of interection between charged particles and dielectric surface over a homogeneous barrier discharge in nitrogen//J.Phys. D: Appl.Phys., v.35, pp. 751-761, (2002).

130. H.Akashi, A.Oda and Y.Sakai, Modeling of Glow Like Discharge in DBD Xe Excimer Lamp// Procceedings 11th International Symposium on the science and Technology of light sources, China, pp.285-286, (2007).

131. H.Akashi, A.Oda and Y.Sakai, Effect of gas heating on excimer distribution in DBD Xe excimer lamp// Procceedings of 28th ICPIG, Prague, Czech Republic, pp.851-854, (2007).

132. Bretagne J., J.Godart and V.Puech, Electron Beam Excited1 Argon// Beitr. Plasmaphys., 1982, v.23, N3,(1982).

133. R.S. Mulliken, Potential Curves of Diatomic Rare-Gas Molecules and Their Ions, with Particular Reference to Xe2*// J.Chem. Phys., v.52, pp. 5170-5180, (1970).

134. Rockwood S.D., Elastic and Inelastic Cross Sections for Electron Scattering from Hg Transport Data // Phys.Rev.A, v.8. N5, pp.2348-2358, (1973).

135. И.Мак-Даниэль, Э.Мэзон, Подвижность и диффузия ионов в газах, М, 1976,422 с.

136. H.Helm, Formation of Хез+ ions in xenon at temperatures between 210 and 293 К// Phys.Rev.A, v. 14, N2, pp.680-684, (1976).

137. A.Gedanken, J.Jortner, B. Raz, A. Szoke, Electronic Energy Transfer Phenomena in Rare Gases// J. Chem. Phys., v.57, N8 , p.3456, (1972).

138. Эксимерные лазеры, Под ред. Ч.Роудза, М, 245 е., (1981).

139. E.T.Verkhovtseva, E.A.Bondarenko and Yu.S. Doronin, Cluster size effects in VUV radiation spectra of argon and krypton supersonic jets // Chem.Phys. Lett., v. 140, N2, pp.181-188,(1987).

140. J.P.Boeuf, Plasma display panels: physics, resent developments and key issues // J.Phys.D: Appl. Phys., v.36, pp. R53-R79, (2003).

141. O.Cheshnovsky, B. Raz, J. Jortner, Electronic energy transfer in rare gas mixtures// J. Chem. Phys., v.59, N6, p.3301, (1973).

142. Y.Salamero, A.Birot, H.Brunet, H.Dijols, J.Galy, P.Millet and J.P.Mongtane, Energy transfer kinetics of the VUV emissions for Kr-Xe mixtures //J. Chem.Phys., v.74, N1, p.288, (1981).

143. Cook J.D., Collisional and radiative excitation transfers in Kr-Xe mixtures: Emission from the Xe(3Pi) resonant level and the Xe first continuum region//Phys.Rev. A, v.43, N3, pp. 1614-1617,(1991).

144. J.D.Cook and P.K. Leichner, Collisional and radiative transfers in Kr-Xe mixtures: Quenching of Kr// Phys. Rev. A, v.31, N1, pp.90-98, (1985).

145. S.A.Lawton, J.B.Richards, L.A.Newman , L.Specht and T.A.DeTemple, The high-pressure neutral infrared xenon laser//J. Appl.Phys,v.50, N6, pp. 3888-3898, (1979).

146. Ю.ШЗычков, В.Ф.Лосев, В.Ф.Тарасенко, Е.Н. Тельминов, Мощная- генерация, в смеси АпХе при возбуждении пучком электронов микросекундной длительности // Письма в ЖТФ, т.8, вып. 14, сс.837-840, (1982).

147. Н.Г.Басов, В.А. Данилычев, А.Ю. Дудин И'др., Электроионизационный ИК лазер на атомах Хе// Кв. эл., т.11, N9, сс.1722-1735, (1984).

148. В.И.Держиев, А.Г.Жидков, О.В. Середа, С.И. Яковленко, Кинетическая модель Хе лазера на смеси Аг-Хе , накачиваемой электронным пучком // Кратк. сообщ. по физ., N4, сс.34-36, (1989).

149. Devdariani A.Z, A.L. Zagrebin and К.В. Blagoev, Interactions of noble gas atoms. Processes due to elastic scattering //Ann. Phys. Fr., v. 14, N5, pp.467-604, (1989).

150. Devdariani A.Z., A.L. Zagrebin and K.B. Blagoev, Excitation transfer and intermultiplet transitions in collisions of He and Ne atoms at thermal energies // Ann. Phys. Fr., v. 17, pp. 365-470,(1992).

151. B.Krylov, G.Gerasimov, A.Morozov, A.Arnesen, R. Hallin and F.Heijkenskjold, Energy transfer studies in krypton-xenon mixtures excited in a cooled DC discharge// The Eur. Phys. J. D, v.8, pp.227-239, (2000).

152. Певгов И.Г.//Диссертация на соискание уч. ст. к. ф.-м. н., 369 е., (1977).

153. Справочник констант элементарных процессов с участием атомов, ионов, электронов, фотонов, под ред. А.Г.Жиглинского// СПб ГУ, 336 е., (1994).

154. G.N Gerasimov, G.A.Volkova, G.N.Zvereva, VUV spectrum of barrier discharge in Kr-Xe mixture// Proceedings of The 8th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources (LS-8), Greifswald, Germany, pp.248-249, (1998).

155. Ewing J.J., Brau C.A, Emission spectrum of ХеГ in electron-beam-excited Xe/I2 mixtures //Phys. Rev.A,v.l2, N1, pp.129-131, (1975).

156. Casassa M.P., Golde M.F., Kvaran A., Emission spectra of the noble-gas halides: the B(l/2)-A(l/2) system // Chem. Phys. Lett., v.59 ,N1 , pp.51-56, (1978).

157. Barnes P.N. and Kushner M.J., Formation of Xel(B) in low pressure inductive radio frequency electric discharges sustained in mixtures of Xe and h II J.Appl. Phys., v.80, N10, pp.5593-5597, (1996).

158. Frame J.W., John P.C., De Temple T.A. and Eden J.G., Cintinuous-wave emission in the ultraviolet from diatomic excimers in a microdischarge// Appl. Phys. Lett., v.72, N21, pp.2634-2636,(1998).

159. Lomaev M.I., Tarasenko V.F., Xe(He)-I2 glow* and capacitive discharge excilamps// Proceedings of the 9th International Symposium on the Science and tTechnology of Light Sources (LS-9), Ithaca, USA, p.433, (2001).

160. Г.А.Волкова, Г.Н.Зверева, Исследование параметров^ барьерного разряда в-смесях Кг-12, Хе-12// Оптика и спектр., т.96, №3, сс.419-427, (2004).

161. А.К.Шуаибов, Л.Л.Шимон и И.А.Грабовая, Ксенон-йодная электроразрядная бактерицидная лампа//Письма в ЖТФ, т.29, №20, сс.77-80, (2003).

162. Логинов А.В. и Груздев П.Ф., Иод. Конфигурации 5p4ns, 5р4пр (п=6,7).Вероятности радиационных переходов, радиационные времена жизни // Опт. и спектр., т.53 , вып.З, сс.400-404, (1982).

163. Mulliken R.S., Iodine Revised //J. Chem.Phys., v.55, N1, pp.288-309, (1971).

164. Зуев B.C., Михеев Л.Д., Широких А.П., Исследование I2D'-A'] -лазера с широкополосной оптической накачкой // Квантовая электроника, т.9, N3, сс.573-582, (1982).

165. Смирнов Б.М.//Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме, М, 363с., (1968).

166. А.М.Бойченко, В.И.Держиев, А.Г.Жидков, А.В.Карелин, А.В.Коваль, О.В.Середа, С.И.Яковленко, Кинетические модели некоторых плазменных лазеров, накачиваемых жестким ионизатором // Труды ИОФАН, т.21, сс.44-115, (1989).

167. Hays А.К. et al, Molecular-iodine laser//Chem. Phys. Lett., v.39, N2, p.353, (1976).

168. Ip J.K.K. and Rurns G., Recombination of Iodine Atoms by Flash photolysis over a wide Temperature Range. III2 in He, Ar, Xe, N2, CO// J. of Chem. Phys., v.56, N6, p.3155, (1972).

169. Radu I.,Bartnikas R.,Czeremuszkin G. and Wertheimer M.R., Diagnostics of dielectric barrier discharges at atmospheric pressure in noble gases// Contributed Papers of HAKONE VII, Estonia, v.l, pp. 124-129,(2002).

170. C.J.Tracy, and H.J.Oskam, Reaction rate constant for Kr+ + 2Kr -> Kr2+ + Kr*// J. Chem. Phys., v.65, pp. 3387-3388, (1976).

171. С.М.Авдеев, Г.Н.Зверева, Э.А.Соснин, Исследование условий эффективной люминесценции 12* (342 нм) в барьерном разряде в смеси Кг-12 //Оптика и спектроскопия, т. 103, №6, сс.946-955, (2005).

172. G.Zvereva, Calculations of Rare Gas-Iodine Mixtures Barrier Discharges Parameters// Proceedings of the 10th International Symposium on the Science and Technology of Light Sources (LS-10), Tulouse, France, pp.539-540, (2004).

173. G.N.Zvereva, G.A.Volkova, Investigations of Kr-h Barrier Discharge// Proceedings of the XXV International Conference on Phenomena in Ionized Gases (XXV ICPIG), Nagoya, Japan, pp.329-330, (2001).

174. Ю.Б.Голубовский, Ю.М.Каган и Р.И.Лягущенко, Спектроскопическое и зондовое исследование контрагированного столба разряда.1// Оптика и спектр., т.ХХ, вып.4, сс.561-567, (1966).

175. Ю.М.Каган, Р.И.Лягущенко, О радиальных свойствах и контракции положительного столба разряда в инертных газах при средних давлениях// ЖТФ, t.XXXIV, вып. 10, сс.1871-1878, (1964).

176. Г.Н. Герасимов, О контракции электрического разряда в инертных газах при средних давлениях// Оптика и спектр., т.43, сс.362-363, (1977).

177. К.Н. Ульянов, Контракция положительного столба разряда в газах с диссоциативным механизмом рекомбинации // ЖТФ, t.XLIII, вып. 3, сс.570-578, (1973).

178. В.Ю. Баранов, К.Н. Ульянов, Контракция положительного столба. I // ЖТФ, T.XXXIX, в.2, сс.249-258, (1969).

179. Ю.Г. Козлов, О контракции положительного столба разряда // Оптика и спектр., t.XXVIII, вып. 4, сс.654-658, (1970).

180. С. Kenty, Volume Recombination, Constriction, and Volt-Ampere Characteristics of the Positive Column// The Phys. Rev., v. 126, N4, pp. 1235-1238, (1962).

181. В.Ю. Баранов, К.Н. Ульянов, Контракция положительного столба. II // ЖТФ, T.XXXIX, в.2, сс.259-270, (1969).

182. A.Morozov, B.Krylov, G.Gerasimov, R.Hallin, A.Arnesen, Identification of structures in absorbtion spectrum of Kr-Xe gas mixtures close to the Xe resonance line at 146.96 nm// Eur. Phys. J. D„ v.l 1, pp.379-385, (2000).

183. Е.П.Велихов, А.С.Ковалев, А.Т.Рахимов// Физические явления в газоразрядной плазме, М, 1987, 160 с.

184. Елецкий А.В., Рахимов А.Т.// Химия плазмы, в.4 , 1977, 222 с.

185. Физические величины, Справочник под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова, М. , 1991, 1232 с.

186. А.Энгель// Ионизованные газы, М, Физматгиз, 332 е., 1959.

187. Ю.Б.Голубовский, А.К.Зинченко, Ю.М.Каган, Исследование положительного столба в неоне при повышенных давлениях // ЖТФ, т.47, сс. 1478-1485, (1977).

188. Энциклопедия низкотемпературной плазмы, под. ред. В.Е.Фортова, т.1, 586 е., М, (2000).

189. А.В.Елецкий, Л.А.Палкина, Б.М.Смирнов// Явления переноса в слабоионизованной плазме, М, 1975, 333 с.

190. М.Н.Малешин, Исследование каналов релаксации энергии в распадающейся плазме тяжёлых инертных газов при средних давлениях // Диссертация на соиск. уч. ст. к. ф.-м.н., НИИОП НЦ ГОИ им. С.И.Вавилова, С-Пб, 115 с., 1992.

191. Gerasimov G.N, Zwereva G.N, Characteristics of cryogenic krypton plasma as a vacuum ultraviolet source // Abstracts of 28-EGAS Conference, Graz, Austria, pp.494-495,(1996).

192. Г.Н.Зверева, Расчет параметров эксимерных источников света на основе положительного столба тлеющего разряда//Опт. и спектр., т. 109, №3, сс.554-560, (2010).

193. J.Bretagne, G.Delouya, J.Godart, V.Puech, High-energy electron distribution in an electron-beam-generated argon plasma// J. Phys. D: Appl. Phys., v. 14, pp.1225-1239, (1981).

194. C.J.Elliott, A.E.Greene, Electron energy distributions in e-beam generated Xe and Ar plasmas//J. Appl. Phys., v.47, N7, pp.2946-2953, (1976).

195. F.Kannari, W.D. Kimura, High-energy electron distribution in electron beam excited Ar/Kr and Ne/Xe mixtures// J. Appl. Phys., v.63, N9, pp.4377-4385, (1988).

196. F.Kannari, W.D. Kimura, Low-energy distribution in electron-beam-excited XeCl laser mixtures// J. Appl. Phys., v.64, N2, pp.500-506, (1988).

197. G.M.Petrov, J.L.Giuliani and A.Dasgupta, Electron energy deposition in a electron-beam pumped KrF amplifier: Impact of beam power and energy// J. Appl. Phys., v.91, N5, pp.26622677, (2002).

198. A.E.S.Green, T.Sawada, Ionization cross sections and secondary electron distributions // J. Atm. Terr. Phys., v.34, pp. 1719-1728, (1972).

199. W.L.Morgan and B.M.Penetrante, ELENDIF: a time-dependent Boltzmann solver for partially ionized plasmas// Comp.Phys. Comm., v.58, pp.127, (1990).

200. Г.Н.Зверева, Расчет параметров плазмы криптона возбуждаемой пучком электронов с дополнительным, подогревом высокочастотным электрическим полем // Оптика и» спектроскопия, т. 108, №1; сс.8-15 , (2010).

201. Газовые лазеры// Под ред. И. Мак-Даниэля, У. Нигена. М.: Мир, 548 е., (1986).

202. Kakehata М., Hashimoto Е., Kannari F. and Obara М., High specific output energy operation of vacuum ultraviolet mplecular fluorine laser excited at 66 MW/cm3 by an electric discharge // Appl. Phys. Lett., v. 56, pp. 2599-2601, (1990).

203. О.А.Захаренко, А.А.Кузнецов, В.Н.Слинко, С.С.Сулакшин, Экспериментальное исследование ВУФ излучения инертных газов Кг и Хе в мощном импульсном СВЧ разряде высокого давления // Кван. эл., т. 17, №7, сс.891-892, (1990).

204. М.Г.Войтик, А.Г.Молчанов, Ю.М.Попов, Кинетика генерации эксимерного излучения инертных газов в несамостоятельном электрическом разряде// Квантовая электроника, т.4, сс. 1722-1731, (1977).

205. A.Madej, B.P.Stoicheff, Vacuum-ultraviolet laser spectroscopy: Radiative lifetimes of Aiu states of Ar2, Kr2, Xe2, and dependence on internuclear distance// Phys. Rev. A, v.38, N7, pp.3456-3466, (1988).

206. R.Brodmann, G.Zimmerer, Vacuum-ultraviolet fluorescence under monochromatic excitation and collision processes in gaseous Kr and Xe // J.Phys.B, v. 10, pp. 3395-3408, (1977).

207. Boris J.P., Book D.L., Flux-Corrected Transport. I. SHASTA, A Fluid Transport Algorithm That Works// J. of Comput. Phys., v.l 1, pp.38-69, (1973).

208. Г.Н.Зверева, Исследование усилительных свойств газоразрядной плазмы криптона// Оптика и спектроскопия, т. 100, №6, сс.896-903, (2006).

209. G.Zvereva, Investigations of krypton gas discharge plasma amplification properties// AMPL -2005 Conference abstracts, Tomsk, 2005, p.45.

210. Тарасова JI.B., Худякова Л.Н., Рентгеновские лучи при импульсных разрядах в воздухе //ЖТФ , т. 39, № 8, сс. 1530-1533, (1969).

211. Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Шунайлов С.А., Формирование пучка электронов и объёмного разряда в воздухе при атмосферном давлении// Изв. ВУЗов: Физика, № 3, сс. 94-95, (2003).

212. Алексеев С.Б., ГубашшВ.П., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Субнаносекундный электронный пучок, сформированный в газовом 'диоде при высоком давлении // Письма в ЖТФ» т. 30, № 20, сс. 35-41, (2004).

213. Костыря И.Д., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Оптические свойства плазмы при объёмном наносекундном разряде атмосферного давления в неоднородном электрическом поле // ЖТФ, т. 74, № 8, сс. 35-40, (2004).

214. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I., High-Power Subnanosecond Beams of Runaway Electrons Generated in Dense Gases // Physica scripta, v. 72, N 1, pp. 41-67, (2005).

215. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I., High-Power subnanosecond beams of runaway electrons and volume discharge formation in gases at atmospheric pressure// Plasma Devices and Operations, v. 13, N 4, pp. 231-279, (2005).

216. Г.Н.Зверева, М.И.Ломаев, Д.В.Рыбка, В.Ф.Тарасенко, О возможности применения объемного разряда, инициируемого пучком электронных лавин, для создания лазера на димерах криптона// Оптика и спектроскопия, т.102, №1, сс.36-43, (2007).

217. Heit G., Neuner A., Saugy P.-Y., Braun A.M. , Vacuum-UV (172 cm) Actinometry. The Quantum Yield of the Photolysis of Water// J. Chem. Phys. A, v.102, pp.5551-5561, (1998).

218. Oppenlander Th. // Photochemical Purification of Water and Air, Wiley-VCH , Weinheim, 368 p., (2003).

219. Пикаев A.K., Кабакчи C.A., Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды // М: Энергоиздат, 201 с. ,(1982).

220. Weeks J.L., Meaburn G.M.A.C. and Gordon S., Absorption Coefficient of Liquid Water and Aqueous Solutions in the Far Ultraviolet// Rad. Research., v. 19, pp.559-567, (1963).

221. K.Watanabe and M.Zelikoff, Absorption Coefficient of Water Vapor in the Vacuum Ultraviolet//J. Opt. Soc. Am., v.43, N9, pp.753-755, (1953).

222. Wardman P., Reduction Potentials of One-Electron Couples Involving Free Radicals an Aqueous Solutions//J.Phys.Chem.Ref. Data, v.18, N4, pp.1637-1756, (1989).

223. B.R.Locke// Proceedings of 4th International Congress On Cold Atmospheric Pressure Plasmas: Sources and Applications (CAPPSA 2009), Ghent, Belgium, p.62, (2009).

224. T.Maehara, S.Nimura and H.Toyota// Abstracts Of 18th Topical Conference on Radio Frequency Power in Plasmas, Ghent, Belgium, p. 13, (2009).

225. Handbook on advanced photochemical oxidation processes, EPA/625/R-98/004, c.97, (1998).

226. Gettoff N., Purification of drinking water by irradiation. A review //Proc. Indian Acad. Sci. (Chem/Sci.), v. 105, №6, pp. 373-391, (1993).

227. J.B.H.Bielski, D.E.Cabelli, R.L. Arudi, Reactivity of H02/02" radicals in aqueous solution //J.Phys.Chem. Ref. Data, v.14, N4, pp.1041-1051, (1985).

228. Бугаенко B.JI., Бяков B.M. , Количественная модель радиолиза жидкой воды и разбавленных растворов водорода, кислорода и перекиси водорода. I. Формулировка модели//Химия высоких энергий, т. 32, №6, сс. 407-414, (1998).

229. Watanabe К., Inn E.C.Y. and Zelikoff М., Absorption Coefficients of Oxygen in the Vacuum Ultraviolet// Chem. Phys., N6, pp.1026-1030, (1953).

230. Black G., Porter G., Vacuum ultra-violet flash photolysis of water vapour //Proc. Royal Soc., ser.A, v.266, pp. 185-197, (1962).

231. Пискарев И.М., Модель реакций при коронном разряде в системе 02(г)-Н20// Ж. Физ. Хим., т.74, №3, сс.546-551, (2000).

232. M.Mandalakis, H.Berresheim and E.G.Stephanou, Direct Evidence for Destruction of Polychlorobiphenyls by OH Radicals in the Subtropical Troposphere// Envir. Sci. Technol., v.37, pp.542-547, (2003).

233. Г.Н.Зверева, Исследование разложения воды вакуумным ультрафиолетовым излучением// Оптика и спектроскопия, т. 108, №6, сс.787-794, (2010).

234. Zvereva, E.Senenko, Investigation of liquid and vapor water photolysis by means of VUV excimer lamps emission// Proceedings of 4th International Congress on Cold Atmospheric

235. Pressure Plasmas: Sources and Applications (CAPPSA 2009), Ghent, Belgium, pp.168-171, (2009).

236. Р.Бенсассон, Э.Лэнд, Т.Траскот, Флэш фотолиз и импульсный электролиз, М, 398 е., (1987).

237. J.B.Birks, Photophysics of Aromatic Molecules, Wiley-Interscience, London, 704 c. , (1970).

238. P.Andersson, "Physico-chemical characteristics and quantitative structure-activity relationships of PCBs", Thesis, Umea University, Sweden, (2000).

239. Федоров Л.А., Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. М.: Наука, 266 с., (1993).

240. M.A.Khan, A.F.Novak and R.M.Rao, Reduction of PCB in shrimp by physical and chemical methods // J. of Food Science, v. 41, pp.262-267, (1976).

241. Bench-scale testing of photolysis , chemical oxidation and biodégradation of PCB contaminated soils and photolysis of TCDD contaminated soils, IT Corporation, Knoxville, Tennessee 37923, USA, (1993).

242. Y.Yao, K.Kakimoto, H.I.Ogawa, Y.Kato, Y.Hanada, R.Shinohara, E.Yoshino, Photodechlorination Pathways of Non-Ortho Substituted PCBs by Ultraviolet Irradiation in Alkaline 2-Propanol// Bull. Environ. Toxicol., v. 59, pp.238-245, (1997).

243. D.L.Poster, M.Chaychian, P. Neta, R.E.Huie, J.Silverman and M. Al-Sheikhly, Degradation of PCB's in a Marine Sediment Treated with Ionizing and UV Radiation// Environ. Sci. Technol., v.37, pp.3808-3815, (2003).

244. M.Koshioka, J.Kanazawa and T. Murai, Photodegradation of Decachlobiphenil// Bull. Environ. Contam. Toxicol., v.38, pp.409-415, (1987).

245. D.G.Crossby and K.W. Moilanen, Photodecomposition of Chlorinated Biphenyls and Dibenzofurans// Bull. Environ. Contam. Toxicol., v. 10, pp. 372-377, (1973).

246. Abramowicz D.A., Aerobic and anaerobic biodégradation of PCBs: a review// Crit. Rev. Biotechnol., v.10, pp.241-251, (1990).

247. G.Anitescu and L.L.Tavlarides, Supercritical water oxidation reaction pathways and kinetics of PCB// Proceedings of the 21th Conference on Environmental Research , pp. 40-51, Kansas, USA, (2001).

248. M.J.S.Dewar and Longuet-Higgins, "The Electronic Spectra of Aromatic Molecules I: Benzenoid Hydrocarbons", Proc. Phys. Soc. (London), A67, p.795, (1954).

249. Пикулев А.А., Цветков B.M.', Фоторазложение гексахлорбифенила излучением KrCl (222 нм) эксилампы // Письма в ЖТФ, т.36, №1, сс.97-104, (2010).

250. P.J.Wagner and В J.Scheve, Steric Effectsin the Singlet-Triplet Transitions of Methyl- and Chlorbiphenils // J. of Am. Chem. Soc., v.99, p.2888, (1977).

251. L.O.Ruzo, M.J.Zabik and R.D.Schuetz, Photochemistry of Bioactive Compounds. Photochemical Processes of Polychlorinated Biphenyls// J. of Am. Chem. Soc., v.96, pp.38093813, (1974).

252. J.Ph.Soumillion and B. De Wolf, A link between Photoreduction and Photosubstitution of Chloroaromatic Compounds//J.C.S.Chem.Comm, pp.436-437, (1981).

253. N.J.Bunce, P.Pilon, L.O.Ruzo and D.J.Strurch, Electron Transfer on Photolysis of 1-Chloronaphthalene in Alkane Solvents// J.Org. Chem., v.41, N18, pp.3023-3025, (1976).

254. N.J.Bunce, J.P.Bergsma, M.D.Bergsma, W.De Graaf, Y.Kumar and L.Ravanal, Structure and Mechanism in the Photoreduction of Aryl Chlorides in Alkane Solvents// J.Org.Chem., v.45, pp.3708-3713, (1980).

255. В.Л.Иванов, Механизмы фотоинициирования цепных ион-радикальных реакций замещения в ароматическом кольце// Вестн. Моск. Ун-та, сер.2 химия, т.42, сс. 172-180, (2001).

256. T.Moore and R.M. Pagni, Unusual Photochemistry of 4-Chlorobiphenyl in Water// J.Org.Chem., v.52, pp.770-773, (1987).

257. J.Orvis, J.Weiss and R.M.Pagni, Further Studies on the Photoisomerization and Hydrolysis of Chlorobiphenils in Water. Common Ion Effect in the Photohydrolysis of 4-Chlorobichenyl// J.Org.Chem., v.56, pp.1851-1857, (1991).

258. P.N.Anderson and R.A.Hites, Environ. Sci.Technol., v.30, pp.1756-1763, (1996).

259. Sehested K. and Hart E.J., Formation and Decay of the Biphenyl Cation Radical in Aqueous Acidic Solution//J.Phys. Chem., v.79, pp. 1639-1642, (1975).

260. N.Ya.Dodonova, Vacuum UV- photophysics and photochemistry of biomolecules// J.Photochem. Photobiol. B:Biol., v.18, pp.111-121, (1993).

261. Photophysiology, ed. By A.C.Giese, v.II, NY, Academic Près, 44Ip., (1964).

262. Gates F.L., On Nuclear derivatives and the lethal actions of ultra-violet light// Science, v.68, pp.479-480, (1928).

263. Kelner A. , Effect of visible light on the recovery of streptomyces griseus condia from ultraviolet irradiation injury// Proc.Natl.Acad. Sci. U.S., v.35, pp.73-79, (1949).

264. Sinsheimer R.L., The Photochemistry of Uridilic Acid// Rad. Res., v.l, pp.505-513, (1954).

265. Shugar D. and Wierzchowski K., Reversible photolysis of pyrimidine derivatives, including trials with nucleic acids// Biochim. Et Biophys. Acta, v.23, p.657-658, (1957).

266. USEPA, Ultraviolet Light Disinfection Technology in Drinking Water Application.EPA 811-R-96-002, (1996).

267. Photochemistry and Photobiology of Nucleic Acids, Ed. By S.Y.Wang, v.2, ACADEMIC PRESS, 1976, 429 c.

268. Voet D., Gratzer W.B., Cox R.A. and Doty P., Absorption spectra of nucleotides, polynucleotides, and nucleic acids in the far ultraviolet// Biopolymers, v.l, pp. 193-208,(1963).

269. Lamola A.A., Gueron M., Yamane T., Eisinger J., Schulman R.G., Triplet State of DNA// J.Chem. Phys., v.47, p.2210, (1967).

270. R.Setlow and R.Boyce, The ultraviolet light inactivation of OX 174 bacteriophage at different wave lengts and pH's //Biophys.J., v.l, pp.29-41, (1960).

271. Errera M., Biochim. Biophys. Acta, Étude Photochemique de L'Acide desoxyribonucléique II. Étude des produits de la photolyse// Biochim. Et Biophys. Acta, v.8, pp.115-124, (1952).

272. Beukers R. and Berends W., Isolation and Identification of the irradiation product of thymine// Biochim. Et Biophys. Acta, v.41, pp.550-551, (1960).

273. Setlow R.B. and Setlow J.K., Evidence that ultraviolet-induced thymine dimmers in DNA cause biological damage// Proc. Natl. Acad. U.S., v.48, pp. 1250-1257, (1962).

274. J.K.Setlow and R.B.Setlow, Nature of the photoreactivable ultra-violet lesions in deoxyribonucleic acid//Nature, v. 197, pp.560-562, (1963).

275. Sinsheimer R.L. and Hastings R., A reversible Photochemical Alteration of Uracil and Uridine// Science, v. 110, pp.525-526, (1949).

276. Smith K.C., Dose dependent decrease in extrability of DNA from bacteria following irradiation with ultraviolet light or with visible light plus DYE// Biochim. Biophys. Research Commun., v.8, pp. 157-163, (1962).

277. Соснин Э:А., Диссертация на соискание учёной степени доктора физ.-мат. наук, Томск, 287 е., (2009).

278. M.Laroussi, F.C.Dobbs, Z.Wei, MlA.Doblin, L.G.Ball, K.R.Moreira, F.F.Dyer, Decontamination of Water by Excimer UV Radiation// IEEE Trans. Plasma Sci., v.30, N4, pp.1501-1503, (2002).

279. I.E.Kochevar, Cytotoxicity and mutagenicity of excimer laser radiation// Las. Surg. Med., v.9, N5, pp.440-445, (2005).

280. J.Wehner and G.Horneck, Effect of vacuum UV and UVC radiation on dry E.coli plasmid pUC19// J.Photochem. and Photobiol. B: Biology, v.28, pp.77-85, (1995).

281. K.Hieda, Y.Hayakawa, A.Ito, K.Kobayashi and T.Ito, Wavelength dependence of the formation of single-strand breaks and base changes in DNA by the ultraviolet radiation above 150 nm// Photochem. Photobiol., v.44, N3, pp.379-383, (1986).

282. N.Ya.Dodonova, M.N.Kiseleva, L.A.Remisova and N.M.Tsyganenko, The Vacuum ultraviolet chemistry of nucleotides// Photochem. Photobiol., v.35, pp.129-132, (1982).

283. H.Halfman, N.Bibinov, J.Wunderlich and P.Awakowicz, Correlation between VUV radiation and sterilization efficiency in a double inductively coupled plasma// Proc. Of 28th ICPIG, Czech Republic, pp. 1382-1384, (2007).

284. F.Rossi, O.Kylian and M.Hasiva, Decontamination of Surfaces by Low Pressure Plasma Discharges// Plasma Process Polym., v.3, pp.431-442, (2006).

285. T.P.Coohill, Photochem. Photobiol., Virus-cell interaction as probes for vacuum-ultraviolet radiation damage and repair// v.44, pp.359-363, (1986).

286. T.P.Coohill and J.C.Sutherland, Free-electron laser in ultraviolet photobiology// J.Opt.Soc.Am.B, v.6, N5, pp.1079-1082, (1989).

287. M.Daniels and A.Grimison, Photochemistry of Thymine//Nature, v. 197, p.484, (1963).

288. M.Daniels and A.Grimison, Photolysis of the aqueous thymine system //Biochim. Biophys. Acta, v. 142, pp.292-303, (1967).

289. Smith K.C., O'Leary M.E., Photoinduced DNA-Protein Cross-Links and Bacterial Killing: A Correlation at Low Temperatures// Science, v.155, pp.1024-1026, (1967).

290. J.K.Setlow and M.E.Boling, The Resistance of Micrococcus Radiodurans to ultraviolet radiation// Biochimica et Biophysica Acta, v. 108, pp.259-265, (1965).

291. T.Ito, A.Ito, K.Hieda and K.Kobayashi, Wavelength Dependence of Inactivation and Membrane Damage to Saccharomyces cerevisiae Cells by Monochromatic Synchrotron Vacuum-uv Radiation (145-190 nm)// Rad.Research, v.96, pp.532-548, (1983).

292. Radiation Research, Ed. By G.Slimi, 927 c., (1967).

293. G.Zvereva, Investigations of water photolysis by means of vacuum ultraviolet emission of excimer lamps// Abstracts of IX-th International Conference for Atomic and Molecular Pulsed Lasers (AMPL-2009), Tomsk, p.88, (2009).

294. A.P.Vitols and H.J.Oskam, Reaction Rate Constant for Xe+ + 2Xe -> Xe2++Xe // Phys. Rev.A, v.8A, pp. 1860-1863, (1973).

295. J.J Shiu, M.A.Biondi and D.P.Sipler, Dissociative recombination in Kr: Dependence of the total rate coefficient and excited-state production on electronic temperature//Phys. Rev. A, v. A16, N5, (1977).

296. Герцберг Г.//Спектры и строение двухатомных молекул, М, (1949).

297. T.D.Bonifield, F.H.K. Rambow, G.K.Walters, M.V.McCusker and D.C.Lorents, R.A.Gutchek, Timeresolved spectroscopy of xenon excimers excited by synchrotron radiation// J.Chem.Phys., v.12, N5, pp.2914-2924, (1980).

298. Колоколов Н.Б., Благоев А.Б., Процессы ионизации и тушения возбуждённых атомов с образованием быстрых электронов// УФН, t.163,N 3, сс.55-77, (1993).

299. C.W.Werner, E.Zamir and E.V.George, Pressure dependence of the electron density in electron-beam-excited rare-gas plasmas//Appl. Phys. Lett., v.29, pp.236-239, (1976).

300. E.McDaniel, A.Dalgarno, E.Ferguson, and L.Friedman, Ion-Molecule Reactions, Wieley-Interscience, NY, 338 p., (1970).

301. E.Ellis and N.D. Twiddy, Time-resolved optical absorption measurements of excited-atom concentrations in the argon afterglow// J. Phys. B, v.2, pp. 1366-1377, (1969).

302. J.W.Keto, R.E.Gleason, Jr., and G.K.Walters, Production Mechanisms and Radiative Lifetimes of Argon and Xenon Molecules Emitting in the Ultraviolet// Phys. Rev. Lett., v.33, pp. 1365-1368, (1974).

303. Теоретическая и прикладная плазмохимия. Под ред. JI.C. Полака, М, 1975, 304с.

304. ShiuY.J., Biondi M.A.,Sipler D.P., Dissociative recombination in xenon: Variation of the total rate coefficient and excited-state production with electron temperature // Phys.Rev.A, V.15A, N2,(1976).

305. C.J.Chen, Collisional-Radiative Electron-Ion Recombination Rate in Rare-Gas Plasmas // J.Chem. Phys., v.50, p. 1560, (1969).

306. P.M.Becker, F.W.Lampe, Mass-Spectrometric Study of the Bimolecular Formation of Diatomic Argon Ion//J.Chem. Phys., v.42, pp.3857-3863, (1965).

307. C.Zener, Dissociation of Excited Diatomic Molecules by External Perturbations // Proc. R. Soc. of London, v.CXL, p.660, (1933).

308. Y.Salamero, A.Birot, H.Brunet, J.Galy, and P.Millet, Kinetic study of the VUV xenon emissions using selective multiphoton excitation// J.Chem. Phys., v.80, N10, pp.4774-4780, (1984).

309. W.Wieme, M. Vanmarcke, Radiation imprisonment of the ls4 resonance line in xenon// Phys. Lett. A, v.72, pp. 215-217, (1979).

310. J.W.Keto , R.E.Gleason Jr., T.D.Bonifield, G.K.Walters and F.K.Soley // Chem. Phys. Let., v.42, pp. 125-128, (1976).

311. L.Vriens, Case Studies in Atomic Collision Physics I, ed. by E.W! McDaniel, Amsterdam, 1969.

312. S.T.Chen, D.Leep, and-A.Gallagher, Excitation of the Sr and Sr+ resonance lines by electron impact on Sr atoms// Phys.Rev.A, v.13, pp.947-952, (1976).

313. D.Leep and A.Gallagher, Electron excitation of the lithium 6708-A' resonance line //Phys. Rev. A, v.10, pp. 1082-1090, (1976).

314. S.T.Chen and A.Gallagher, Excitation of the Ba and Ba+ resonance lines by electron impact on Ba atoms //Phys.Rev A, v. 14, pp.593-601, (1976).

315. E.A.Enmark and A.Gallagher, Electron Excitation of the Sodium D Lines// Phys.Rev. A, v.6, pp. 192-205, (1972).

316. P.G.Burke, J.W.Cooper, and S.Ormonde, Low-Energy Scattering of Electrons by Helium // Phys. Rev., v.183, pp.245-264, (1969).

317. M.R.Flannery, and K.J.McCann, Ten-channel eikonal treatment of electron-metastable-helium collisions: Differential and integral cross sections for 21,3P n=3 excitations from He(2''3S) and the (X, П) parameters// Phys. Rev. A,v. 12, p.846, (1975).

318. А.В.Елецкий, Б.М.Смирнов, Физические процессы в газовых лазерах, М, Энергоатом из дат, 1985,150с.

319. M.V.Bobetic, J.A.Barker, Vibrational levels of heteronuclear rare gas van der Waals molecules // J.Chem. Phys., v.64, N6, pp.2367-2369, (1976).

320. Б.М. Смирнов// Физика слабоионизованного газа в задачах с решениями, 1985, 423с.

321. Gerasimov G., Zvereva G., Krylov В.// "XX ICPEAC Scientific program and abstracts of contributed papers" ed. by F.Aumayr, G.Betz, H.P.Winter, Vienna, p.M0125 , (1997).

322. В.А.Иванов, Диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов в плазме инертных газов//УФН, т. 162, N1, сс.35-70, (1992).

323. Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме. Под ред. Л.С.Полака, М, 271 е., (1974).

324. В.А.Иванов, А.С.Приходько, О диссоциации молекулярных ионов при столкновениях с электронами в плазме// ЖЭТФ, т. 100, сс. 825-831, (1991).

325. Е.В.Ступоченко, С.А.Лосев, А.И.Осипов// Релаксационные процессы в ударных волнах, М, 484 с., (1965).

326. А.В.Елецкий//Химия плазмы, Под ред. Б.М.Смирнова, М, вып.9, с.151, (1982).

327. P.Laporte, P. Gurtler, E. Morikawa, R. Reininger andV.Saile, Yime- and Energy-Resolved' Luminescence ofthe XeKr Exciplex // Europhys. Lett., v.9, pp.533-537, (1989).

328. A.L.Zagrebin, S.I.Tserkovnyi, Radiative lifetimes of the 1(3P2), 0+(3Pi) states of the XeKr, XeAr and KrAr.excimers as a functions of the vibrational! excitatiob degree // Chem. Phys. Lett., v.239, pp.' 136-140,(1995).

329. O.Cheshnovsky, B. Raz, and J. Jortner, Electronic energy transfer in rare gas mixtures // J. Chem. Phys., v.59, N6, pp.3301-3307, (1973).

330. J.E.Velazco, J.H.Kolts, and D.W.Setser, Rate constants and quenching mechanisms for the metastable states of argon, krypton, and xenon // J. Chem. Phys., v.69, pp. 4357-4373, (1970).

331. D.K.Bohme, N.G.Adams, M.Mosesman, D.B. Dunkin, and E.E.Ferguson, Flowing Afterglow Studies of the Reactions of the Rare-Gas Molecular Ions He2+, Ne2+, and Ar2+ with Molecules and Rare-Gas Atoms //J.Chem. Phys., v.52 , N10, pp.5094-5101, (1970).

332. G.Gioumousis and D.P.Stevenson, Reactiond of Gaseous Molecule Ions with Gaseous Molecules. V.Theory// J. Chem. Phys., v.29, N2, pp.294-299, (1958).

333. A.JI. Загребин, H.A Павловская, Термы нижних возбуждённых состояний гетероядерных молекул тяжлых инертных газов. Диффузия возбуждённых атомов в смесях инертных газов // Опт. и спектр., т.69, в.З, сс.534-539, (1990).

334. H.A. Крюков, М.А. Чаплыгин, Исследования эксимеров, формирующихся в смеси ксенона и криптона в плазме газового разряда// Опт. и спектр., т.82, N4, сс.552-557, (1997).

335. Правилов A.M. Фотопроцессы в молекулярных газах. М.: Энергоатомиздат, 350 е., (1992).

336. Boichenko A.M. and Yakovlenko S.I., Simulation of Xe/I2 Lamp Kinetics upon Capacitive Discharge Excitation //Laser Phys., v.13, № 12, pp. 1461-1466, (2003).

337. Johnson Т.Н., Hunter A.M., Physics of the krypton fluoride laser// J.Appl. Phys., v. 51, № 5, p.2406,( 1980).

338. Бабошин B.H., Михеев Л.Д., Павлов А.Б., Фоканов В.П., Ходорковский М.А., Широких А.П., Исследование люминесценции и спектра возбуждения молекулярного йода //Квант, эл., т. 8, №5, сс.1138-1141, (1981).

339. Стойлов Ю.Ю., Исследование флуоресценции молекулярного йода в полосе 340 нм// Квант, эл., т.5, №2, сс.388-393, (1978).

340. Callear A.B., Erman Р. and Kurepa J., The D state lifetime and the UV laser action of molecular iodine // Chem. Phys. Lett., v.44, p.599-601, (1976).

341. Акопян M.E., Виноградов И.П., Правилов A.M., Фотодиссоциация и фотоионизация молекул // Труды ГОИ, т.65, в. 199, с.56-67, (1987).236ч

342. Смит К.,Томсон Р.// Численное моделирование газовых лазеров, М, 515 е., (1981).

343. J.Dutton, A survey of Electronic Swarm Data // J.Phys. Chem. Ref. Data, v.4, N3, p.577, (1975).

344. M. Hoyashi, Calculations of swarm parameters in xenon at high E/N by a Monte Carlo simulation method // J. Phys. D: Appl. Phys., v. 16, p.591, (1983).