Исследование возбуждения атомов второй группы электронами низких энергий по излучению в ультрафиолетовой и вакуумно-ультрафиолетовой областях спектра тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

РГ6 од

УЖГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

1 '! ими та

На правах рукописи УДК 539.186"

ХАЛАФ ИБРАГИМ ХАЛ ИЛ АЛЬДЖУБУРИ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ АТОМОВ ВТОРОЙ ГРУППЫ ЭЛЕКТРОНАМИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ ПО ИЗЛУЧЕНИЮ В УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ И ВАКУУМНО-УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА

Специальность 01.04.04. - физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ужгород - 1993

Работа.выполнена на кафедре квантовой електроники ' Ужгородского государственного университета , . ■

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

. профессор ШМОН Л.Л.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

ЯНСОН М.

кандидат физико-математических наук ГОЛДОВСКИЙ В.Л.

Ведущая организация: Львовский государственный университет

м>

Защита состоится "24" июня 1993 г. в часов на заседании специализированного совета К 068.07.02 по физико-математическим наукам в Ужгородском госуниверситете (вуд.181) (г.Ужгород, ул. Волошина, 54)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке. Ужгородского госуниверситета (ул.Кремлевская, 9)

Автореферат разослан " 1993 г.

Учений секретарь специализированного совета, доктор ф.-л. тук, проф: " БЖВЦКАН Д.И.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

• Акт20л&ность__т0кнг. Исследования взаимодействия електрокоп с атомами и молекулами играют важную роль в развитая атомной в молекулярной физики. Ддя количественного описания взаимодействия электронов с атомами и молвкулаш необходимо знание эффективных сечений происходящих при этом процессов, а такае зависимостай такиг сечений от энергии нала тащит электронов. Среда различных элементарных .процессов с участием электронов наиболее ваяную роль играют процессы возбуждения а ионизации атомов электронным ударом.

Сведения об аффективных сечениях возбуздения атомов, а также ионов в одном акте соударения электронов с атомами (ионизация с возбуаданием) и их энергетических зависимостях- функциях возбуздения (ФВ) позволяют установить общие закономерности протекания этих процессов. С другой стороны такие данные имеют непосредственно© значение для понимания процессов, протекающих в естественной в лабораторной плазме, лазерных средах, ионосфере Земли и необходимы для решения научно-технических задач при улучшении или построении многих приборов, в том числе источников излучений.

К настоящему времени накоплен большой материал по измерению аффэктивных сечений возбуздения атомов и ионов 1-Ш групп периодической системы Д.М. Менделеева, включая семейство редкоземельных элементов. Все эти исследования выполнены, в основном, по излучения в видимой области спектра соответствующего спектральным переходам с энергетически ннзколэасапрх возбужденных состояний атомов. Возбуждение а® спектральных линий в ультрафиолетовой (УФ) я вакуумно-ультрафиолетовой (ВУФ) областях спектра , соответствующих переходам с высокорасположенных,. смещенных и автогопизационных уровней оставалось практически неизученным.

Следует отметить, что теоретические исследования' неупругого взаимодействия электронов с атомами дают удовлетворительные результаты для простых атомных систем. Расчеты функций возбуздения с припороговнми резонансными особенностями еще далеки от полного и точного описания в многоелектронных атомах и ионах. Поэтов важным источником информации о возбуздении высокорасположэнных, смеренных л автоионизационных состояний атомов а ионов является эксперимент.

Таким образом становится ясной актуальность изучения

энергетических зависимостей сечений возбуждения как внешних так в внутренних электронов 8томов по излучению, в УФ и ВУФ областях спектре. Представляет интерес исследовать особенности возбуждения внутренних влектронов и их влияние на внешние. Поэтому в настоящей работе объектами исследований были выбраны атомы % и Бг л внутренними р® электронами и атомы 2л я ей с внутренними й10 влектронами по отношению к наружным в2- электронам.

Цель настоящей работы: Экспериментальное исследование ФЗ и эффективных сечений возбуждения спектральных линий атомов и ионов Бг, 2г. и Сй от порогов процессов до 300 эВ по излучению в БУФ и УФ областях спектра, а также изучение механизмов возбуждения, проявляющихся в виде вторичных максимумов на функциях возбуздения исследуемах атомов.

При этом решались елвдупцив задачи:

- получение и анализ УФ и ВУФ спектров при возбуждении электронным ударом;

- измерение функций возбуждения интенсивных атомных и ионных спектральных линий при электронно- атомных столкновениях;

- разработка методики калибровки сдектрофотомвтрической установки в ВУФ и УФ областях спектра;

- определение аффективных сечений возбуждения спектральных линий атомов и ионов.

- выяснение механизма цршюроговых особенностей на функциях возбуждения спектральных линий. -

Научная новизне работа

Разработана и использована альтернативная методика калибровки ВУФ спектрофотометрической установки при использовании свечения поверхности металла, возбуждаемого электронным пучком.

Впервые в спектральном диапазоне 110-200 ни получены эмиссионные спектры 8г, Ы и С1, возбуждаемые медленными электронами, и измэрен-и ФВ интенсивных спектральных линий от пороге возбуждения до 300 аВ.

Впервые также определены абсолютные значения о сечении возбуждения спектральных линий главных серий, соответствующих переходам с высокорасположенных уровней исследуемых атомов, линий со смещенных и автоионизационных уровней.• а также линий, возбуждаемых одновременно при протекании процессов одно- и двухкратной ионизации.

Практическая__ценность__работа

1. Разработанная методика калибровки может быть использовано для определения спектральной. чувствительности в ВУФ области спектре кап лабораторных так и промышленных спектрофотоматрачэскях установках.

2. Полученные экспэриментальныэ функция и сечения вобуждения как внешних з2 так и внутренних р6 или й10 электронов могу? служить критерием для проварки разрабатываемых методов теоретичес5гах расчетов возбуждения уровней многозлектронных атомов.

3. Сведения о УФ и ВУФ спектрах и сечениях возбуздения соответствующих спектральных - линий имеют непосредственное значение при изучении элементарных процессов и расчета характеристик и параметров плазмы газоразрядных лазеров типа Не, Яе, Аг+Мд, Бг, гп и Сй.

Н а__защиту выносятся слэдупциэ положения :

1. Методика калибровки спактрофотометраческой установки в УФ и ВУФ области спектра при использовании в качестве источника излучения свечения поверхности металла, возбуздаемого электронным пучком.

2. Экспериментальные данные о функциях возбуздеаля и эффективных сечениях возбуждения спектральных линий главных серий атомов Щ, йг, Ш и Сй с исходными высокорасположенными уровнями.

3. Экспериментальные данные о функциях юзбуадэния и аффективных сечениях спектральных линий, соответствующее переходам со смещенных и автоионизационных уровней атомов стронция.

4. Экспериментальные данные о функциях возбуждения и соответствующих аффективных сечениях спектральных линий одно- и двухзарядных ионов цшка и кадмия.

Научные результата, вошедшиэ в данную диссертационную работу получены в Проблемной научно-исследовательской лаборатории физической электроники Ужгородского государственного университета.

Апробация_работы. Основные результаты,

представленные в диссертации, докладывались на IX. Всесоюзной конференции по физике вакуумного ультрафиолетового излучения и его взаимодействия с веществом (БУФ-91, г. Томск, 1991 г.); XI Всесоюзной конференции по физике электронных и атомных столкновений {г. Чебоксары, 1991 г.); IV Европэйской конференции по атомной и молекулярной физике (ЕКАМР-ГГ., г. Рига, 1992 г.); 3-ем Меадунаро-.родном семинаре по атомным столкновательвым процессам (г. У&город,

1992 г.).

Публикации. Результаты диссертации опубликовали в шести работах, список которых приводится в конце автореферате.

С_т_р_у_к_т_2_р_а__и__обьем__работы.. Диссертация состоит из

введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, изложена не 133 страницах машинописного текста, включая 59 рисунков и 4 таблиц.

ОСНОВНОЕ ■ СОДЕРЖАНИЕ • РАБОТЫ

Во введении обоснована актульность темы, сформулирована цель и новизна полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту, показана практическая ценность полученных результатов.

2_0эрвой_гл8ве дано понятие аффективного сечения и функции возбувдвния спектральных линий при электрон-атомных столкновениях. Рвсмотрэн оптический метод как наиболее приемлемый для решения поставленной задачи по измерении сечений возбуждения атомов в широком диапазоне анергий электронов. Проведен обзор экспериментальных работ по электронному возбуждению атомов второй группы периодической системы алиментов, выполненных ранее по излучению только в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектров. Проанализирована специфика возбуждения щелочноземельных атомов и атомов подгруппы йп, са,

Рассмотрены особенности в поведении ФВ линий атомов с. обычных и смещенных уровней, а также ионных линий. Сравнены значения сечений возбуждения спектральных линий с различных уровней как в пределах одного атома, иона, так и между исследуемыми атомами, ионами различных элементов.

• Из обзора работ следует, вывод о целесообразности проведения исследования эмиссионных спектров, ФВ и аффективных сечений-возбуждения спектральных линий атомов и ионов второй группы элементов по излучению в ультрафиолетовой и вакуумно-ультрзфиолвто-вой областях спектра при влэктронно-втомных столкновениях.

Во_второй__главв_ описагш экспериментальная установка для

исследования процессов возбуздения в пересекввдихся электронном и атомном пучках, условия при которых проводились измерения и контрольные опыты, методика расшифровки спектров и измерений оптических ФВ спектральных линий. Подробно рассмотрены методы определения относительной спектральной чувствительности БУФ

сггактрофог-рметрической установка и определения эффективных сзчвггй возбуждения.

Экспериментальная установка состоит из следупзих осносшл: •узлов: источника пучка нейтральных' атомов, электронной пупасг, вакуумного-монохроматора, системы регистрации излучения.

Атомный пучок получался из зффузнонного термического источника, изготовленного из нэрзавеющей стали..

■ Формирование атомного пучка- осуществлялось системой двух щелэС - горячей и'холодной. Концентрации атомов в области пересечения пучков составляли Ю10- 1011с?.Г3.

В'качестве источника электронного пучка применялась трехэлен-тродная пупка системы Шрса И ]. Она состояла из оксидного подогреваемого катода, электродов и коллектора электронов, изготовленных дз полированного листового нихрома. Плотность тока з пучка не превышала 5.Ю-2 А/см2 при неоднородности электронов по энергия ДЕ < 1.5 эВ во всем рабочем диапазоне энергий (0 - 300 эВ).

Источники атомного и электронного пучков помещались в камере , которая откачивалась магниторозрядянм насосом обеспечивающим раэр-эжэннэ нэ шаи 1.33 Ю-5 Па.

Для алзлиза излучения из области пересечения электронного я атомного пучков использовался вакуумный монохроматор, построенный ранээ в лаборатории но .схеме Сейз-Намиока [21. В монохроматоре установлена полуметровая копия дифракционной реазетки (плотность . нарезки 1200 шт/мм) с рабочей поверхностью- (40x50)мм2. Область эффективной работы опактронзтра- 110-600 нм в первом порядка даффрагщии, при- использовании двух фотоэлектронных умножителей: ВЭУ-142 в области 110-350 нм и ФЭУ-140 в области ЗС0-600 ям. Регистрация излучения проводилась в режиме счета фотоэлектронов. К системе регистрации таюэ был подключен электронный самописец,

• служащий для записи спектра

Проведена серия контрольных опытов для установления тех значений электронного тока и концентрации атомов, при которых сохраняется условие однократности столкновений, отсутствует самопоглощение спектральных ланий. В экспериментах применялись хамичеста чнстыэ металлы магния, строзцяя, цинка я кадаия. Для установлена достоверности исследований предварительно измерялись и сравнивалась с изеостешяи® спэктральшх линий исследуемых атбмов в видимой области спектра.

Измерения состояли из двух стадий. Производилась запись спектров при разных анергиях электронов и предварительная их расшифровка. Для более точной идентификации на второй стадии проводилось определение порогов возбуздения неизвестных спектральных линий путем сравнения с фиксируемыми порогами известных спектральных линий. Каждая ФВ измерялась от порога возбуждения до 30Q эВ многократно (5-10 раз). • :

В качестве источника излучения с известным распределением энергий для калибровки ВУФ спектрофотометрической установки был выбран сплошной спектр излучения поверхности никеля,, возбуждаемый. электронным пучком 133. Спектр излучения поверхности никеля" имеет максимум излучения при 310 нм и характеризуется монотонным спадом интенсивности как в коротковолновую (до ИОнм) так и в длинноволновую (до 500 нм) области. Исследования в [33 показали, что максимум при 310 нм и форма спектра сохраняется в широких пределах энергий возбуядащих электронов .

Идея калибровки заключается в том, чтобы не нарушая геометрию электронной и атомной пушек цзх вотировки относительно монохрома-тора излучение от источника сравнения исходило из участка пересечения электронного и атомного пучков. Для этого внутри электронного пучка вотировалась никелевая проволока диаметром 0.5 мм а дайной 15 мм. Относительная спектральная чувствительность ВУФ-спектрофотомет-рической установки была измерена в интервале длин волн 110-480 нм. '

В третьей главе представлены результаты исследований функций возбуждения атомных и ионных спектральных линий и ш абсолютных значений сечений возбуждений. При атом были охвачены процессы: Х.Для щелочноземельных атомов ( магния и стронция )-

Mg : 2s2 2рб 3s2 1S0 ; Sr : 4s2 4p6 5s2 1S0 -

e+A t(n-1)p6ns2 1S03 -

— e+A (а, в ngl ^Зь) (1)

e+A (п., 1., n2l21'3I) (2)

inl 2 -

2.Для атомов побочной подгруппы ( цинка а кадмия )-

— ге+А^п! "L) . • (3)

Zn ' : 3s2 Зрб 3d10 4s2 1S0 ; Cd : 4s2 4р6 4d10 5s2 -1S0

e+A[ (n-1 )p6 (n-1 )d10 nsa 1S03

~ -—е+А(пгв rigl1'3 L) (4)

----e+A(n1l1 nglg1'3 Ь) • (5)

--2e+A+(nl 2b) (6)

----2e+A+C(n-1)d9 s2 2I 3 ' (7)

_--3e+A++ [ (n-1 )d- nl 1'3L (8)

Здесь е- электрон, А-атом и эго однозарядный А"1" или дзу~:зе--рядный А44" ион, I- мультиплэтность торма. Процессы (I) я (4) прэдставляют собой возбуждение одного внешнего з электрона ;(2) -(5)- двухэлектронноа возбуждение внешних- s2 электронов аля одного внешнего з и одного внутреннего рб((процесс (2))или d10 ((процесс(5)) электронов с образованием смещенных или ентолонизаци-'онных состояний ; (3) и (6)-процессы однократной ионизация с возбуждением з2- подоболочки ; (7)- однократной ионизации при отрыве одного из ,d10 электронов о образованием бэйтлвровских состояний ; (8)- процесс двукратной аонизвции при отрыве внешних; з2 электронов с возбуаденнм одного из d10 электронов. Учитывая эти процессы и базируясь на данных по спектрам ■ атомов второй группы, нами построен^.. энергетические диаграммы и указаны известные спектральные переходы для магаия, стронция, цинка и кадмия^с обычных , смещенных , автоконизационных, а также ионных уровней.

При исследовании возбуждения этих атомов предварительно производилась запись спектров в диапазона 110-500 нм при рядэ фиксировать значений энергий электронов , например 300 ,200 ,100 .50 ,2С ,10 эВ. Интенсивные спектральные линии, идентифицированный в УФ области спектра, служили " реперами " при отоздвствлеши спектра излучения в ВУФ области. Экспериментальная установка обеспачивелп точность определения длины волны да хука +0.2 нм. Точность определения порога воэбузд&иия интенсивных спектральных линий аоатаилалр + 0.5'эВ. Относительная погрешность измерений функций эозбувденип состовлялэ 3-5%. Анализируя порог возбуждения спектральной линии , форму ее функция возбуждения, используя знергэтическуо диаграмму уровней со спектральными переходами' в атомэ и ионэ окончательно уточнялось значение длины ззолны каздо? спектральной линии в З-У-" спектре'. По данаым измерений для расчета длин шля и графического построения функций возбуждения была составлена программа на языке БЕЙСИК . Обработка производилась с-помощью ЭВМ'"ИСКРА" ~ 1030. Для удобства сравнения все функции возбуждения нормировались а максимума на единицу и печатались на ЗВМ в одинаковом масштабе.

При возбуждении ¿агнил з ВУФ области^спектра наиболее интезста-нн спектральные линии главной сэрт ( За" S0-3sn ?!) Mgl 202, ¿82, 174 зм о исходными соотвэтствэнно 4р ''Р. , 5р ?1, бр Р., уровнями. Интенсивности спектральных линий главной серии 170, 168, IS6 нм соответственно с 7р % 8р 9р 1Р1 уровнэй значительно шкэ.

Обнаруженная спектральная линия 213зм, отсуствувдвя в спектроскопических справочниках, отнесена по порогу вобукдения к ионной -ииыич Kg II. Измеренные функции возбуждения спектральных линий главной серди подобны между собой. Наблюдается быстрый рост интенсивности излученая от порога возбуждения (6 аВ) до максимума при 14-15 8В с последующим монотонным ее уменьшением. В спектральном диапазоне I10-160 нм излучение магния не фиксируется даже при энергии Елэктроков 300 аВ.

При возбуждении стронция, аналогично магнии, наиболее интенсивны спектральные линии главной серии(5s2 1S0-5snp 1?1)SrI, расположенные в УФ области спектра. Для спектральных линий соответствующих переходам из низкорасполокеных уровней (п=6,7,8) атой серии, функции возбуждения были измерены ранее авторами [4 ]. В настоящей работе они повторены и впервые , измерены функции возбувдения спектральных линий 230 , 227 , 225 , 223 , 222 нм, исходящие с болев вы сокора сполох» иных уровней (п >8). Подтверждено, что функции возбуждения спектральных линий главной серии,; исходящих с уровней ниже 8р 1Р1 уровня имеют один узкий максимум при 9 вВ непосредственно у пороге возбувдения (4 вВ). Однако, на функциях возбуждения спэктрельных линий, исходящих с уровней, расположенных выше 8p1?. уровня , появляется второй доминирующий и широкий максимум при 35 аВ. Предполагается ,что такое возмущение главной серии обусловлено межконфигурационным взаимодействием со смещенными уровниями 4d5p конфигурации.

Нами впервые обнаружены три неизвестный ранее спектральные лнзии средней' интенсивности с экспериментальными значениями длин волн 215, 216, 217 нм и порогами возбуждения выше предела гонизацк. функция возбуждения спектральной линии' 215 нм имеет максимум возбуждения при 14 аВ. Экспериментальный порог возбуждения зтой линий (6 аВ) расположен непосредственно над границей ионизации, стронция 5.69 аЗ. Видимо stb спектральная линия соответствует переходу со смещенного уровня 4й6р конфигурации, образующейся в результате» двухалвктровного возбуждения внешней 's2 подоболочки. функции возбувдения спектральных линий 216 и 2Г7 нм полностью •совпадают и отличаются от остальных: высоким энергетическим порогом возбуждением 11-12 зВ ,. узким максзмумом возбужденней при 29-30 эВ.. Эти спектральные линии относены.в настоящей psöOTs к автоионкзоца-онным линиям втома стронция. Предполагается, что их исходные уровни

пранадгога? серии, сходящихся к пределам бр 2Р1/2 3/2 SrII. '

8 областя110-160 ем,аналогично магнии, эффективность возбуждения спектральных линий стронция относительно низкая. Обнаруженные спектральные линии 178 а 197 нм небольшой интенсивности, отнесены к линиям однозарядного нона стронция.

При возбуждеяш цинт. в ВУФ области спектра нага впервые измерены функции возбуздеиня спектральных линий главной серии (4s2 1S0-5s np 1Р1) Znl( гашпая и розояанснув): 213, 158, 145, 140, 137, I36BM, исходящих, соотззтствэнно с пр 1Р1, ( п= 4-9) уровней. По виду веб. функции возбуждения спектральных линий главной серии дахсаи меэду собой. Наблздавтся быстрый рост ФЗ от порога возбуждения 6-8 вВ до максимума возбуждения при 22-35 эВ. Измерены также функции возбуждения резонансного дублета однозарядного иона цинка 20S и 202 нм (4s 2S13/2) Znll.^Функции возбуждения ионных УФ линий 250 и 255 км (4р Ssi/2^ совпадавт с измере-

нными функциями возбуздешш а тих линий в более ранних исследованиях [53. В отличие от магния и стронция при возбуждении цинка электронами; с энергией выше 100 аВ в спектрах появляется спектральные линия, призадлежаксяэ ионем более высокой зарядностя. Например, ФЗ линии 167 m жэет порог возбуждения 50 эВ и характеризуется плавным ростом интенсивности излучения до 300 эВ..Предполагается, что. вт8 • спектральная .линия соответствует переходу 3Р0—*В3 ZnlII при возбуждения одного из За10 электронов и отрыве 4s2 электронов.

При возбуждении кадмия- в ВУФ области спектра наш впервые измерена" ФЗ спектральных линий главной серии (5s 1S0-5s np 'P1 ) Cdl 165, 152, 146, 144, 142, 141 нм, исходящее соответственно с np 1P1 (п=б-11 )уровней. По виду все ,ФВ спектральных лшай главной серии яохохи между собой. Наблэдается ; быстрый рост ФЗ от порогов возбуждения 7-8 эВ до-максимумов возбуждения в области IS-25 эВ. Пря возбуждении кадмия электронами с Енэргквй выше 100 вВ з ВУФ спектра выделяется своей интенсивности) спектральные линии: 154 нм CdlII, 157 ян Coll, ISO в?л CdlII, 165 ЯМ Cdll, 170 им CdlII, 172 em CdlII, 174 нм Сdill, 177 нм С¿III, 17Э вм CdlII, 185 ям CdlII,"IS7 им CdlII H 199 нм Cdll. Кз анализа дааграмта уровней и таблнцд спектральных линий кадмия следует, что спектральная линия 154 зм псходйт из уровня 4de 5s- конфигурации; спектральные линии яа участке I7C-IS0 нм относятся к переходам с уровней конфигурации 4d-5p, образующейся прз двухкратной ионизация с возбуждением атомоз кадмия; ¿es

спектральные линии 157 н 199 ем исходят с уровней 4с195а2- конфигурации однозарядного иона кадмия. В настоящей работе измерены ФВ выше перечисленных спектральных линий кадмия. Их пороги вобувдения заходятся в пределах 15-25 аВ, а максимумы ФВ- в области 40-200 зВ. ФВ спектральных линий СИП, исходящих с уровней 4йа 5р и 4й9 5р конфигураций, в основном, подобны мезду собой.

Базируясь ' не относительной спектральной чувствительности ВУФ-спектрофотометраческой установка в интервале длин волн 110-430 нм, и исяользуя в качестве аталона известные абсолютные значения сечений возбуждения атомных и ионных спектральных линий 2п и Сй,

рзсположошх в УФ области спектра, в настоящей работе определены абсолютные сечения возбувдения интенсивных спектральных линий в БУФ области спектра. Данные представлены в Таблицах 1-4, где кроме значения свчеяия возбуждения спектральных линий порядка Ю-19 см2 в максимуме возбуждения н трах значениях анэргий указаны; длины волны спектральных линий X в нм, пороги возбуждения исходных уровнэй относительно основного состояния атома £ц и спектральные переходы между соответствующими уровнями.

Таблица I. Сечения возбуждения спектральных линий магния.

К Я.,нм Е^.зВ Переход . ^ик, эВ а, 10~19 см2, при Е,зВ

мак. 5(1 10СГ 300

т 4. 213 19 - ыеп 50 83 83 72 58 "

2 202 6.12 Зв2 1Б0-4р 1Р1 Мд1 13 1690 670 430' 207

3 182 6.78 За2 130-5р 1Р1 Мз! 13 429 -170 109 52.5

4 174 7.09 Зз2-1Б0-6р 1Р1 %I 13 605 240 154 74

5. 170 7.25 За2 130-7р 1Р1 %1 13 ИЗ 45 28.8 13.9

6 168 7.36 За2 130-8р 1Р1 Щ1 13 60. 24 15.4 7.43

7 166 7.43 За2 1 Б0-9р 1Р1. %1 13 88 35 22.4 10.8

- i-1

Таблица 2. Сечения возбуждения спектральных линий атома стронция

N Я, нм V эВ Переход ^мак эВ •■ Q, Î0"19 см2, при E,r3

мак.! 50 ¡ I Qu ; ¿üü

Ï 230 5.3 os2 ■1S0-9p 1Pi ' 25 19.45 14 j ! 8.3 j 6.6

2 227 5.4 . os2 1So-I0p 1P1 15 26.1 10 5.9 4.26

3 225 5.5 5s2 1S0-IIp 1p1 ■ 23 ■?.os 5 3.33 2.33

4 223 .5.5 5s2 1S0-I2p 1p1 21 4.93 3 I.Б I.'25

5 217 II 5s2S1/56p(2P1/2 3/2)nl 30 12.9 6 3.06 2.3

6 216 II 5з2Б1/г6р(2Р1/2 '3/2 )nl 29 9.6 4 2.13 1.6

7 215 6 5s2S1/2-4d(2D3/2)6p',?1 14 . 2.65 I 0.58" 0.41

Таблица 3. Сечения возбуждения спектральных линий атома панка.

N \,нм Ез_,8В Переход ^мак, sB Q, 1СГ19 см2, при E,-»F

мак. j bu ¡ O'L-'w.'

I 158 7.84 4s2 1S0 -5p 1P1 21 IIS ! i 90 j 68.3

2 145 8.55 4S2 1S0 -6p 1P1 г-) r\ ÖU 1 32.6 j 28 j 19.a 7. "9

3 140 8.85 ■ -4s 1Sq -7p 25 i 12.z\ 9 j P.I ! i Г

4 137 1 9.05 4s2 1S0 -8p 1P1 26. 5.4 4 2.9 I. IB

5 135 9.II 4s2 % -9p 1P, 25.5 4.05 3 2.18 0.80

ТаЛлзца 4. Сочэнея возйуадэеия спектральных линий кадмия.

К К нм Ев.' эВ Переход ■ ^мак, • аВ а, Ю-19 см2,, при Е,еВ

мак. 50 100 УШ

I 199 25 582В5/2-5в5р2Р7/2 С<И1 46 6 4 2.7 1.9

2 187 35 С 4й9 5р конфит.СсЛП 150 16.7 3 II.8 10.4

3 179 39 С 4й9 5р конфнг.СсПП %оь 6.2 г 5.15 4.85

4 177 30 С 4й9 5р конфяг.СсИП 140 6.42 2 5.6 5.15

5 174 39 С 4с19 5р кояфаг.СсИИ 140 14.45 3 9.2 9.89

6 172 23 0 4й9 5р конфИГ.СсПИ 158 16.96 4 10.89 14.24

7 170 29 С 4й9 5р конфиг.СДШ 140' 16.56 5 14.54 11.8

8 166 7.4 ,5з2 130 -6р 1Р1 С<11 24 273.5 195. 125.5 61.40

9 165 18 82- 47.17 41 , 44.5 27.31

10 160 30 С 4й9 5р конфиг.СйШ 120 73.8 23 65.2 46.7

II 157 14 С 4й9 5Бг конфаг.СйИ 43 № II 9.8 Э.6

12 154 39 С 4й8 55 конфиг.С<И11 ь«« 2 8.0 23.Б

13 152 8.1 5з2 1Б0 -7р 1Р1 .СсИ 25 113.8 73 48.3 37.57

14 146 8.4 5а2 1Б0 -8р 1Р1'С(11 20 34 17 12.8 11.2

15 144 8.6 5э2 1Б0 -9р 1Р1 С(И 19 17.5 9 6.77 5.8

В заключении сформулированы основные выводы работы:

1. Впервые применена методика . калибровки и определения относительной спектральной чувствительности спектрофотометрич&схой установки- в интервале длин волн 110-480 нм при использования ь качестве источника сравнения спектра излучения поверхности никеля под действием пучка электронов с ¡энергией 250 зВ.

2. Впервые в области 110-250 нм намеренны функции возбуждения в пересекающихся электронном и атомном пучках наиболее интенсивных спектральных линий атомов магния, стронция, цинка и кадмия от порога возбуждения до 300 эВ. Определены их эффективные сечения возбуждена.

3. Установлены отличия в ВУФ спектрах и ®В спектральных линий цинка и кадмия (элементов побочной подгруппы) с одной стороны н магния и стронция (главная подгруппа)- с другой.

а) В ВУФ спектрах втома магния и стронция в распределении интенсивности спектральных линий вдоль главной серии 150- 1Р1имеются значительные отклонения для Г74нм (с 61Р1Ме1) и 257нм (с Т^Бг!). В распределении я» интенсивностей ВУФ спектральных линий главной серии цинка и кадмия такие отклонения на наблвдаются.

б) Пряпороговый максимум функций возбуждения спектрвльных линий главной серии на полувысотэ у Об и 7л в три-четыре раза шире, чем у % и 5г.

в) Для цинка и кадмия в ВУФ области эффективно идет процесс возбуждения спектральных линий при одно- и двукратной ионизации.

•1. Предполагается, что обнаруженное изменение вида функции возбуждения спектральных линий главной серии Бг1 с п >8 обусловлено сильным влиянием уровней двухалектронного возбуждения через конфигурационное взаимодействие.

5. Установлено, что характерный вид функций возбуждения впервые, обнаруженных автоионязационных спектральных линий стронция - это узкий по шкале энергий( 25 вВ) припороговый максимум.

о. Установлено, что максимальная эффективность возбуждения ионов при однократной ионизации исслэдововшихся атомов з основном приходится на 150-200 эВ, а при двукратной - на 200-300 вВ, то есть максимум возбуждения ионных линий наступает при значительно больших энергиях чем у атомных линий.

В приложении приводится программа на языке ВЕИСИК для обработки данных эксперимента.

Г

1. Длдаубури Х.И., Сосквда М.-Т.И., Шамон Л.Л. Использование рвкомбинацяаншго свечения поверхности металла . для калибровки ВУФ-спвктроштричвской установки // IX' Всесоюзная конференция по физике вакуумного ультрафиолетового излучения: Тез. докл.-Томск, 1991. -1991. -С. 202-203.

2. Аддаубури Х.И., Семэнш Я.Н., Соскада М.-Т.И., Шимон Л.Л. Возбувдэниэ спектральных, линий второй группы в области I20-3EO hnj при электрон-атомных столкновениях. //XI Всесоюзная конференция по физика электронных и атомных столкновений. Тез. докл.-. Чебоксары, 1991. - с.13. »

3. Al-Jiibori E.I., Semenuk J.N., Sosklda M.-T.I., Shimon Ь.Ь. Electron-atom collision excitation of strontium spectral lines in the wavelength range 120-300 nm. Abstr. IV. Europ. Conf. on atomic and molecular physics. Riga," 1992, p.323.

4. Алджубурн Х.И. .Возбуждение спектральных линий цинка в области I2Q-3S0 нм при электрон-атомных столкновениях //Вестник ужгородского госунивврситета, 1993, сэр.-физика.

5. Алдаубури Х.И., Соскида М.-Т.И., Шимон Л.Л., Возбуждение спектральных линий кадмия в области 120-360 нм при электрон-атомных столкновениях // Вестник ужгородского госуниверситета, 1993, сер.-фгзика.

6. Al-Jubori K.I., Soskida II.-Т.I., Shimon L.L. Excitation of Hg, Sr, Zn and Gd spectral lines within VUV and UV spectral regions in the electron-atom collisions // Abstr. XVIII International Conf. on the Physics of Electronic and Atomic Collisions.AAEHUS DENMARK. .'..'.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Пирс дис. P. Теория и расчет влектронных пучков /-М. Сов. радио.- 1956. 347с.-

2. Намиока Т. Выбор мотировки дифракционной решетки для монохроматора космического телескопа /В кн.:Космическая астрофизика. М. ИЛ. 1962.- с. 285-329.

3. Cathodoluminescence of copper and nickel surfaces. Papanico-lau B.G. at all. // J.Phys. and Chem. Solids. 1976.- V. 37,- P. 403-409.

4. Возбуждение щелочноземельных атомов электронным ударом. II. Стронций (сикглеты). Стародуб В.П., Алэксахш И.С., и др. //Опт. и спвктр.- 1973.- Т. 35, Но.б.т с.1037-1045.

5. Пенкин H.II., Ыитиревэ A.A., Еехерина Е.П.Эффективные сечения образования возбужденных ионов цинка при ионизации атомов цинка электронным ударом //Опт. и спектр.- 1972.- Т.33.- с. I028-I03I.