Радиационные процессы при взаимодействии атомов с промежуточным типом связи угловых моментов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВА ОЛЬГА СЕРГЕЕВНА

РАДИАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ АТОМОВ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТИПОМ СВЯЗИ УГЛОВЫХ МОМЕНТОВ

Специальность 01.04.05 - Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

31 июл 2014

Санкт-Петербург 2014

005551600

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор,

заведующий сектором кафедры оптики СПбГУ Девдариани Александр Зурабович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор,

заведующий кафедрой теоретической физики и астрономии РГПУ им. А.И. Герцена Беляев Андрей Константинович

доктор физико-математических наук, профессор кафедры ОФиСЕ, заведующий лабораторией «Фотофизика поверхности» центра «Информационные оптические технологии» НИУ ИТМО Вартанян Тигран Арменакович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение

науки Институт химической физики им. H.H. Семенова Российской академии наук, г. Москва

Защита состоится «09» октября 2014 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.232.45 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 198504, Санкт-Петербург, Петродворец, ул. Ульяновская, д. 1, Малый Конференц-зал физического факультета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке имени М. Горького СПбГУ Автореферат разослан «Pty» 2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.232.45 доктор физико-математических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

В настоящее время наблюдается рост теоретического и экспериментального интереса к исследованию так называемых ван-дер-ваальсовых молекул. Ван-дер-ваальсовы молекулы характеризуются малыми значениями энергий диссоциации (порядка 10 - 1000 см"1), что затрудняло их экспериментальное исследование традиционными оптическими методами. Развитие методов лазерной спектроскопии (в частности, метода лазерно-индуцированной флюоресценции), а также техники охлаждения молекулярных пучков за счет адиабатического расширения при сверхзвуковом течении сделало возможным изучение слабо связанных молекулярных состояний таких систем и получение надежных данных по потенциалам взаимодействия в излучающих состояниях.

Практический интерес к этим системам обусловлен возможностью создания на их основе эффективных источников монохроматического излучения в ВУФ области. Спектроскопия тяжелых металлов (кадмий, ртуть) в атмосфере представляет собой актуальную задачу экологии.

С теоретической точки зрения ван-дер-ваальсовы молекулы являются удобным объектом для изучения взаимодействия атомов в различных областях межъядерного расстояния. В настоящее время достаточно хорошо исследовано дальнодействующее (дисперсионное) взаимодействие между атомами. В то же время взаимодействие в области расстояний, сравнимых с радиусом орбиты возбужденного электрона, остается актуальной задачей. Надежные данные по потенциалам взаимодействия в областях малых и средних межатомных расстояний (порядка Л = (6 ^8)а0) необходимы для рассмотрения различных элементарных процессов в низкотемпературной плазме (таких как, например, тушение возбужденных метастабильных состояний, уширение спектральных линий, столкновительно-индуцированное излучение и поглощение и т.д.). Понимание механизмов взаимодействия в простейших ван-дер-ваальсовых

ъ

молекулах позволяет перейти к количественному изучению более сложных

комплексов (кластеров).

Цели диссертационной работы

Целью данной работы является развитие полуэмпирических методов расчета в применении к взаимодействию возбужденных атомов металлов второй группы с атомами инертных газов в основном состоянии, а также процессам несимметричных столкновений атомов инертных газов друг с другом.

Методология и методы исследования, достоверность результатов

В работе рассматривается взаимодействие атомов тяжелых металлов с атомами тяжелых инертных газов, при этом используются полуэмпирические методы исследования (метод эффективного гамильтониана и полуэмпирический метод анализа квазимолекулярных термов). Развитие полуэмпирических методов на сегодняшний день представляется перспективным, т.к. они позволяют получить надежную информацию об энергетических термах и дипольных моментах переходов для систем с промежуточным типом связи угловых моментов, не прибегая к дорогостоящим квантовохимическим расчетам ab initio.

Достоверность результатов подтверждается, в частности, хорошим согласием рассчитанных спектров поглощения смесей Кг* + Не, Хе* + Не с данными эксперимента, полученными с помощью синхротронного излучения. Хорошее согласие в доступной для сравнения области межатомных расстояний наблюдается и при сопоставлении полученных полуэмпирических потенциалов взаимодействия с результатами ah initio расчетов. Положения, вьшоснмые на защиту

1. Полуэмпирический расчет квазимолекулярных термов систем Cd (5s5p) + Кг и Cd (5s5p) + At.

2. Расчет процессов квазимолекулярного поглощения и излучения вблизи запрещенной атомной линии Cd (5'S0 -53Р2) и констант скорости

радиационного тушения метастабильного состояния

индуцированных столкновениями с атомами инертных газов (Кг, Аг) в основном состоянии.

3. Расчет радиационных времен жизни состояний у' 1 (3Я2) и вероятностей

переходов V' 1(3д)-у* 0+(150) в зависимости от значений

колебательного квантового числа V' для систем Сс1Лг, Сс!Кг, HgAr, Н§Кг, Н8Хе.

4. Расчет процессов квазимолекулярного поглощения в смесях Хе*+Не, Кг*+Не и сравнение полученных результатов с экспериментом.

Научная новизна

1. Впервые процедура восстановления потенциалов взаимодействия систем СсИСг, С<1Аг, проводимая в рамках метода эффективного гамильтониана и полуэмпирического метода анализа квазимолекулярных термов, выполнена с использованием экспериментальных данных для четырех (двух триплетных 0'('/;) и Ц3/^) и двух синглетных и 1('/;)) излучающих состояний. Полученные при этом результаты сравниваются с имеющимися в литературе результатами аЪ тШо расчетов.

2. Впервые на основе полуэмпирических потенциалов взаимодействия вычислены спектры поглощения и излучения смесей паров кадмия и атомов инертных газов (Кг, Аг) вблизи запрещенной атомной линии С<1 (5'80-53Р,), а также константы скорости процесса радиационного тушения метастабильного состояния в столкновениях с атомами инертных газов (Кг, Аг).

3. Впервые вычислены времена жизни колебательных состояний 1 (3Р:) и

вероятности А(м\у") переходов V' 1(3Р2)-у' 0+('5о) для систем Сс1Аг, СёКг, Р^Аг, Г^Кг, Н§Хе. Полученные результаты сравниваются с временами жизни метастабильных состояний ъ1\ атомов Сё, Нд.

4. Впервые вычислены спектры поглощения в смесях Кг* + Не, Хе* + Не. Результаты вычислений сравниваются с данными эксперимента.

Практическая значимость работы

Развиваемые в работе полуэмпирические методы позволяют получать надежные результаты для квазимолекулярных термов многоэлектронных систем с промежуточным типом связи угловых моментов, избегая трудоемких неэмпирических расчетов. Использованные методы за счет их простоты могут найти применение и дальнейшее развитие в расчетах более сложных систем, например, кластеров. Вычисленные термы и вероятности переходов могут служить основой для рассмотрения различных элементарных процессов, играющих важную роль в газовых средах и низкотемпературной плазме. Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих международных конференциях: 21th International Conference on Spectral Line Shapes (Санкт-Петербург, Россия, 2012), 20th International Conference on Spectral Line Shapes (St. John's, Canada, 2010), Atmosphere, Ionosphere, Safety: AIS-2008 (Калиниград, Россия, 2008), XXV International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions ( Freiburg, Germany, 2007), European Conference on Atoms Molecules and Photons IX (Heraklion, Crete, Greece, 2007), International seminar on Quasi-molecular Absorption/Radiative Processes in Astrophysics and Laboratories (QMARPAL) (Санкт-Петербург, Россия, 2007). Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 4 статьи в иностранных журналах, включенных в международные базы цитирования, 1 статья в российском журнале, входящем в перечень ВАК. Личный вклад автора

Положения, выносимые на защиту, отражают личный вклад автора в работу. Постановка целей и задач диссертационной работы, а также подготовка публикаций выполнены совместно с д.ф.-м.н. Девдариани А.З., к.ф.-м.н. Загребиным A.JI. и к.ф.-м.н. Ледневым М.Г.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 83 наименования. Работа содержит 84 страницы, 21 рисунок, 12 таблиц, 2 приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи, научная новизна, а также положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена расчету полуэмпирических потенциалов взаимодействия систем CdAr, CdKr. Приведено обоснование выбранных методов расчета. Для восстановления потенциалов взаимодействия атомов кадмия с атомами инертных газов (Аг, Кг) использовались метод эффективного гамильтониана и полуэмпирический метод анализа квазимолекулярных термов. При этом впервые процедура восстановления производилась с использованием экспериментальных данных не только для триплетных (0+(3/;) и но и для

синглетных (СГ('/|) и l('/|)) излучающих состояний. Выполнено сравнение восстановленных потенциалов с имеющимися результатами ab initio расчетов для состояния 1 (3Р,).

Матрица эффективного гамильтониана строится в базисе квазимолекулярных волновых функций (£} - проекция полного

электронного момента на межъядерную ось) промежуточного типа связи угловых моментов, которые представляют собой произведения атомных

волновых функций | = | М (]JPjil)Y | RG ('.S'„ jj (М - атом металла II группы,

RG - атом инертного газа). Атомная волновая функция промежуточного типа

связи |м(иР,£2^"' строится в виде линейной комбинации волновых функций,

соответствующих ¿.S-связи.

Полученные полуэмпирнческие квазимолекулярные термы для триплетных состояний 3Д систем СМАг и С<1Кг приведены на рис. 1, 2. Параметры аппроксимирующих потенциалов Морзе для состояния 1(3/?) сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Параметры потенциалов Морзе для состояния 11 3Д I молекул СйАг и С(1Кг

CdKr CdAr

Re, а.е. 9.25 9.50

De, см"1 108 57

сое, см"' 10.7 11.8

Сравнение полученных потенциалов взаимодействия с результатами ab initio расчетов [1] для состояний 1 (1 Л,) для CdKr и CdAr приводится на рисунках 3 и 4.

8 10 12 14

Рис. 1. Полуэмпиричсскис квазимолскулярные термы системы Cd(5s5p) + Кг в состояниях £2 = (Г, 1, 2 f3/^)

8 10 12 14

Рис. 2. Полуом лирические квазимолекулярные термы системы Cd(5s5p) + Аг в состояниях Q= 0", 1, 2

Рис. 3. Полуэмпиричсский потенциал взаимодействия (сплошная кривая) и результаты ab initio расчетов [1 ] (пунктирная кривая) для Cd(5s5/?) + Кг в состоянии П = 1 (3Д)

Рис. 4. Полуэмпирический потенциал взаимодействия (сплошная кривая) и результаты ab initio расчетов [1] (пунктирная кривая) для Cd(5s5p) + Кг в состоянии П = 1 (}Р2)

Во второй главе рассматриваются процессы радиационного распада метастабильного состояния при столкновениях атомов кадмия Cd |5(3P2)j с

атомами инертных газов (Кг и Аг), в рамках квазистатического приближения вычисляются спектры поглощения и излучения смесей паров кадмия и атомов инертных газов (Кг, Аг) вблизи запрещенной атомной линии Cd (5 'S0 - 53Р2).

На основе полученных в главе 1 полуэмпир1гческих потенциалов взаимодействия вычисляются вероятности квазимолекулярных

радиационных переходов п(3Р,)->0+('5'0). Радиационное тушение метастабильного состояния 3Р2 связано со снятием запрета на излучательный переход l( 3Р,) 0+ ('S0) вследствие межатомного взаимодействия, приводящего к включению в адиабатическую квазимолекулярную функцию состояния ij = l(3/>2) волновых функций резонансных состояний [и/| l). Для вычисления вероятностей квазимолекулярных радиационных переходов в адиабатических волновых функциях выделяется вклад функции I'^l^y), так как в соответствующем атомному iS-Timy связи молекулярном базисе только для

состояний и отличны от нуля дипольные моменты переходов в

основное состояние.

Адиабатические квазимолекулярные волновые функции (собственные функции оператора эффективного гамильтониана) являются линейными комбинациями функций которые, в свою очередь,

представляют собой линейные комбинации произведений атомных волновых функций атомов кадмия, соответствующих /Л-связи (с коэффициентами разложения а, Ь), и волновых функций атома инертного газа (Аг, Кг). Коэффициенты разложения с1 (/?) адиабатических волновых функций

по функциям определяются в результате диагонализации матрицы

эффективного гамильтониана. Вероятности квазимолекулярных радиационных переходов могут быть выражены через амплитуды разложения

волновых функций с(.(Л), а, Ь и экспериментальную вероятность Г(

атомного перехода ^ —> X.

На рисунках 5, 6 для Сс1Кг и Сс1Аг приводятся потенциалы взаимодействия в возбужденном (1 ()) и основном состояниях, а также разностный потенциал и вычисленные приведенные радиационные ширины т( 1 ( )' )' характеризующие отношение квадрата дипольного момента квазимолекулярного перехода к квадрату дипольного момента атомного перехода —> .

Рис 5. Потенциалы взаимодействия £/*(13Я) (кривая 1), 170 (0+('50)) (кривая 2, [2]) в возбужденном и основном состояниях соответственно, разностный потенциал Ди = 1}'~119 (кривая 3) (верхняя панель), а также приведенная ширина (нижняя панель) для С<Жг

Рис 6. Потенциалы взаимодействия и' ( 1 'Р, ) (кривая 1), 6'0 (0*('5о) ) (кривая 2, [3]) в возбужденном и основном состояниях соответственно, разностный потенциал Ди = и'~ив (кривая 3) (верхняя панель),

а также приведенная ширина ^у^3/*,), Л) (нижняя панель) для Сс1Аг

На графиках зависимостей наблюдаются резкие минимумы,

связанные с изменением знака дипольного момента и, соответственно, обращением в нуль вероятности радиационного перехода г( 1 (3Р,), Л).

Полученным результатам для вероятностей переходов можно доверять в тех областях межатомных расстояний, для которых были получены экспериментальные потенциалы взаимодействия, использованные при расчете в главе 1. В частности, при проведении полуэмпирической процедуры восстановления потенциалов использовался потенциал взаимодействия в состоянии 0+('/;) для молекулы Сс1Кг, определенный в области межатомных расстояний Д = (7.2-9.5)а0 Как видно из рисунка 5 для процессов

радиационного тушения состояния 1(3Д) наиболее существенна область

именно таких значений межатомных расстояний.

На основе полученных полуэмпирических потенциалов взаимодействия и вероятностей г(п(\Ру),.я) квазимолекулярных радиационных переходов п('Ру)->0+('50) рассматриваются процессы квазимолекулярного поглощения и излучения смеси паров кадмия и атомов инертных газов (Кг, Аг) вблизи запрещенной атомной линии С<1 (5'80 — 53Р2), вычисляются спектральное

распределение коэффициента поглощения, спектр излучения и константа скорости процесса радиационного тушения метастабильного состояния. Как видно из результатов, полученных в главе 1, глубины потенциальных ям состояний 3Р2) молекул Сс1Кг, Сс1Аг удовлетворяют условию Ве«кТ при

Т >300 К. В этом случае связанные состояния заселены относительно мало, и основную роль играют свободно-свободные переходы. Также в области потенциальных ям вероятности соответствующих квазимолекулярных переходов малы, поэтому, основное значение имеют переходы в окрестности классических точек поворота. Из анализа рис. 5, 6 следует, что переходы в длинноволновой (по отношению к запрещенной атомной линии) области происходят при межатомных расстояниях Я > 9а0, но в данном диапазоне расстояний вероятность радиационных переходов мала, соответственно, далее рассматривается только коротковолновая (по отношению к запрещенной атомной линии) область спектра. В указанных условиях спектральное распределение коэффициента поглощения КаЬ5(Т,ксо) и спектральное

распределение излучаемых фотонов, нормированное условием |/(7,,Дсо)^со = 1,

определяются в рамках хорошо известного квазистатического приближения. Результаты расчетов коэффициента поглощения и спектра излучения для температур Т = 300 КиГ = 700 К приводятся на рис. 7, 8. Результаты расчетов для константы скорости процесса радиационного тушения метастабильного

состояния приводятся в таблице 2. Данная константа является интегральной (по спектру) характеристикой.

Таблица 2

Константа скорости К(Т) (в 10"'8 см5с"') радиационного тушения метастабильного состояния при столкновениях СсЦ3/^) с атомами Кг и Аг в основном состоянии

Т, К

300 700

СёКг 2.4 3.3

СёАг 1.1 1.9

ЛДи.г/и"1

Рис. 7. Спсктрхпьнос распределение коэффициента поглощения смеси паров Сс1 с атомами Кг и Аг вблизи запрещенной атомной линии С(1 (5'80 -53Р2) для температур Т= 300 К (кривая 1 для Кг и кривая 3 для Аг) и Т= 700 К (кривая 2 для Кг и кривая 4 для Аг)

О 200 400 600 800 1000 1200

ЙД(£>,СМ"1

Рис. 8. Нормированный спектр излучения смсси паров СсЗ с атомами Кг и Аг вблизи запрещенной атомной линии Сс1 (5'50 — 53Р,) для температур Т = 300 К (кривая 1 для Кг и кривая 3 для Аг) и 7 = 700 К (кривая 2 для

Кг и кривая 4 для Аг)

Как видно из результатов вычислений с ростом температуры максимумы спектральных распределений при поглощении и излучении смещаются медленно в коротковолновую область, уменьшаясь вместе с тем по величине. Согласно проведенным вычислениям наибольший вклад в излучение смеси паров С<1 с атомами Кг, Аг вблизи запрещенной атомной линии дают радиационные квазимолекулярные переходы в области наибольшего сближения атомов в процессе столкновения, т.е. спектр формируется в основном за счет столкновительно-индуцированного тушения атомного метастабильного состояния. Спектр поглощения, как и излучения, представляет собой сплошную полосу. Процесс поглощения наиболее эффективно протекает в коротковолновой (по отношению к запрещенной атомной линии) области, приводя к селективному заселению метастабильного состояния Сё( ъРг).

В третьей главе вычисляются радиационные времена жизни связанных состояний у'1(3Р2) и вероятности переходов V 1( 3Р2) - V* 0+ ('50)

как функции колебательного квантового числа для молекул Сс1Аг, Сс1Кг, ЩАг,

НцКг, Ь^Хе. Расчет радиационных времен жизни производится по формуле т-1(у') = (у'|г(1(3р2),л)|у'), где ¡v') - волновая функция колебательного

состояния, в качестве которой используется соответствующая функция для потенциала Морзе. Данная формула применима с учетом близости частот переходов у' 0+("50) к частоте запрещенного атомного перехода

61Р1-61Б0, что позволяет при вычислении вероятностей молекулярных переходов не учитывать зависимость частоты перехода от межатомного расстояния, считать ее постоянной и равной частоте перехода 62Р2-6^0. Расчеты проводились для нижних колебательных состояний, для которых аппроксимация потенциалов взаимодействия потенциалом Морзе наиболее адекватна. При вычислении радиационных времен жизни и вероятностей переходов для молекул ^Аг, Ь^Кг, ^Хе были использованы потенциалы взаимодействия, полученные в работах [4-5].

Результаты расчетов сведены в таблицы 3, 4, 5.

Таблица 3

Вероятности/((V', V') (в с"') переходов у'0*('50) и радиационные времена жизни т(у') (в с)

V 1 ('Р-,) состояний С(ЗАг иСаКг

V V) т(у-)

V \ 0 1 2 3 4 5 0 1

Аг 0 75 100 4 50 35 0 3.7-103 1.6-10"3

1 240 215 7 0.3 110 60

Кг 0 110 320 240 20 30 40 1.3103 6.2-10"4

1 410 750 240 0.7 2.4 75

Таблица 4

Радиационные времена жизни т(у') (в 10"6 с) состояний V' I () молекул ^Хе, Н§Кг, HgAг

V' Н§Хе НёКг Н§Аг

0 150 206 790

1 95 154 520

2 67 130 440

3 56 116 430

4 49 109

5 44 106

Таблица 5

Вероятности (в с"1) переходов у'1(3/>,)-у* 0+(150) для ВДХе, Н$Кг, Н§Аг

1Ю Хе

\ / \ у V \ 0 1 2 3 4 5

0 140 670 1765 3420 5545 7580

1 910 3090 5690 7520 7920 6970

2 2190 4500 4400 2410 530 20

3 2380 1950 190 440 2130 3240

4 1040 20 920 1850 1040 70

5 75 270 690 30 480 1440

1Ш Кг

\ / \ у \ 0 1 2 3 4 5

0 15 80 210 410 660 940

1 190 700 1470 2320 3040 3520

2 820 2140 3150 3400 ЗОЮ 2290

3 1670 2460 1780 700 80 45

4 1560 670 0.1 430 1080 1290

5 540 45 730 770 280 4

1Ш Аг

\ v' v \ 0 1 2 3 4 5

0 90 280 500 670 - -

1 410 900 1160 1140 - -

2 555 635 365 120 - -

3 200 20 40 170 - -

4 0 40 100 50 - -

5 20 2 0 25 - -

Для сравнения время жизнн метастабильного состояния Сс1(5 3Р2) составляет 130 с, а метастабильного состояния Н§(б '/>,) - 6.5 с [6].

В четвертой главе на основе потенциалов взаимодействия возбужденных атомов Кг и Хе с атомами Не в основном состоянии, полученных в рамках метода псевдопотенциала в работах [7, 8, 9], рассматриваются процессы квазимолекулярного поглощения в смесях Кг*+Не и Хе*+Не. Результаты вычислений спектральных распределений коэффициентов поглощения для переходов

Kr( lS0) + He( lSa) + Tm Kr () + He( \), Хе(150) + Не(150) + Йй>-»Хе(|'3^) + Не(,5'0)

при температуре T = 300 К сравниваются с данными эксперимента. Экспериментальное измерение спектра поглощения смесей Кг*+Не, Хе*+Не было проведено Алексеевым В.А. [10] с использованием перестраиваемого синхротронного излучения на оборудовании BESSY в условиях газовой ячейки при концентрациях Кг (Хе) и Не порядка 1016 и 1019 см"3 соответственно. Результаты вычислений представлены на рис. 9, 10.

Рис. 9. Спектральное распределение коэффициента поглощения для переходов Кг('.!>0-3/^) (слева) и Кг('50 - '/') (справа) при температуре Г - 300 К. Сплошные линии соответствуют результатам вычислений, точки — экспериментальным значениям

Рис. 10. Спектральное распределение коэффициента поглощения для переходов Хе('50-'/;) (слева) и Хс('50- (справа) при температуре Т = 300 К. Сплошные линии соответствуют результатам вычислений, точки - экспериментальным значениям

Как видно из рис. 9, 10 результаты вычислений коэффициента поглощения для смеси Кг*-Не хорошо согласуются с экспериментальными данными. Согласие с экспериментом для смеси Хе*-Не также удовлетворительное, но хуже, что может быть связано с взаимодействием с близко лежащими состояниями конфигурации Xe(5/r6/j) + He.

В заключении обобщены основные результаты и изложены выводы. В работе были выполнены следующие задачи:

1. На основе имеющихся экспериментальных данных в рамках метода эффективного гамильтониана и метода полуэмпирического анализа квазимолекулярных термов выполнен расчет потенциалов взаимодействия возбужденных атомов кадмия с атомами инертных газов (Аг, Кг) в основном состоянии. Впервые в расчете использовались экспериментальные потенциалы взаимодействия для четырех излучающих состоянии. Полученные результаты сравниваются с результатами ab initio расчетов [ 1 ] для состояния 1 (3Р2).

2. Выполнен расчет вероятностей г(1(3Р,),л) квазимолекулярных переходов 1(3Р2)->0+('5о) и приведенных радиационных ширин | для

систем Сс1(5^5/>) + Аг, Сс1(5.у5/э) + Кг.

3. На основе вычисленных потенциалов взаимодействия и вероятностей квазимолекулярных переходов выполнен расчет процессов квазимолекулярного поглощения и излучения смесей паров кадмия и атомов инертных газов (Кг, Аг) вблизи запрещенной атомной линии Сс1 (5'80-53Р2). В рамках квазистатического приближения вычислены

спектральное распределение коэффициента поглощения, спектр излучения и константа скорости процесса радиационного тушения метастабильного состояния 1 (3Р2) для систем Сс1Кг, С(1Аг.

4. С использованием потенциалов взаимодействия и вероятностей квазимолекулярных переходов, вычисленных для систем С<1Аг, Сс1Кг в данной работе, а также полученных для систем ЩАг, ^Кг, Н§Хе в работах [4-5], впервые выполнен расчет радиационных времен жизни состояний у'1(3Д) и вероятностей А( у', у") переходов

у'1(3Р2)-у' 0+('50) как функции зависимости от колебательного

квантового числа для систем Сс1Аг, С<1Кг, HgAr, Н§Кг, ЩХе.

5. С использованием потенциалов взаимодействия, полученных в рамках метода псевдопотенциала в работах [7, 8, 9], выполнен теоретический анализ процессов квазимолекулярного поглощения близи резонансных линий атомов криптона и ксенона, индуцированных столкновениями с атомами гелия. В рамках квазистатического приближения вычислены спектральные распределения коэффициентов поглощения. Проведено сравнение полученных результатов с данными эксперимента.

Цитированная литература

1. М. Strojecki, М. Krosnicki, М. Lukomski, J. Koperski. Excitation spectra of CdRg (Rg = He, Ne, Xe) complexes recorded at the D'l* X1Z* transition: from the heaviest CdXe to the lightest CdHe // Chem. Phys. Lett. - 2009. - 471. - p. 29-35. (http://ifli39.univ.gda.pl/~kroch-/potcntials.html)

2. J. Koperski, M. Lukomski, M. Czajkowski. Laser spectroscopy of CdKr molecules in ultraviolet region //Spectrochim. Acta A. - 2002. - 58. - p. 2709-2724.

3. D.J. Funk, A. Kvaran, W.H. Breckenridge. Spectroscopic characterization of the lowest singlet states of CdNe, CdAr, and CdKr//J. Chem. Phys. - 1989. - 90. - p.2915.

4. Загребин А.Л., Леднев М.Г. Полуэмпирические потенциалы взаимодействия метастабильных атомов Hg(61/Jl,) с атомами инертных газов// Оптика и

спектроскопия. - 1995. -т. 78 (№ 2). - с. 183 - 192.

5. Загребин А.Л., Леднев М.Г. Полуэмпирические вероятности радиационных квазимолекулярных переходов

X = Не, Ne, Аг, Кг, Хе. // Оптика и спектроскопия. - 1995. -т. 78 (№ 5). - с. 758 - 769.

6. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Параметры атомов и атомных ионов: справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 344 с.

7. Загребин А.Л., Павловская Н.А. Взаимодействие атомов Ne(3s), Ar(4s), Kr(5s), Xe(6s) + He. Диффузия возбужденных атомов в смесях инерттных газов с неоном //Оптика и спектроскопия. - 1987. - т. 62 (№ 1). - с. 27-33.

8. Загребин А.Л., Павловская Н.А. Столкновительно-индуцированный сателлит

запрещенной линии Xe5p56s,P2—5p6>S0 (149.1 нм) в неоне // Оптика и Спектроскопия. - 1988. - т. 64 (№ 4). - с. 737 - 744.

9. Загребин А.Л., Павловская Н.А. Столкновительные сателлиты запрещенных линий

3Р2 — \Sa атомов Аг, Кг, Хе в гелии и неоне// Оптика и Спектроскопия. - 1989. - т.

66 (№5).-с. 996-1001.

10. Alekseeva О., Alekseev V., Devdariani A., Lednev М., Zagrebin A. Quasimolecular absorption of Хе+Не and Kr+He collision pairs //20th International Conference on Spectral Line Shapes (20th ICSLS, St. John's, Newfoundland, Canada). - AIP Conference Proceedings, 1290. - Melville, New York. - 2010. - p.231-234.

Список публикаций по теме диссертации

А) в российских и зарубежных рецензируемых журналах:

1. Алексеева О.С., Девдариани А.З., Загребин A.JL, Леднев М.Г. Радиационные времена жизни состояний v' 1(3Р2) молекул HgAr, HgKr, HgXe и вероятности A (v-, v") переходов v' 1(3Рг) - v" 0+ ('So) // Химическая физика. - 2011. - т. 30 (№ 11). -с. 73-78.

2. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. The radiative processes induced by interaction of metastable Cd (5 3Д) atoms with Ar and Kr atoms // Chemical Physics Letters. - 2013. - 572. - p. 141-145.

Б) в трудах международных конференций:

1. Alekseeva O.S., Lednev M.G., Zagrebin A.L. The semiempirical potential energy curves

з з

of the Cd (5 PQ ,) -Kr systems and radiative deexitation of Cd (5 P ) metastable state in

the Cd (5 P2)+Kr collisions // Abstracts of contributed papers, International seminar on Quasi-molecular Absorption/Radiative Processes in Astrophysics and Laboratories (QMARPAL, Санкт-Петербург). - 2007. - p. 3.

2. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L., Long-lived 3c(v') states of the HgAr, HgKr and HgXe van der Waals molecules // Europhysics Conference Abstracts, European Conference on Atoms Molecules and Photons (ECAMP) IX (Heraklion, Crete, 2007). - 2007. - p. 617.

3. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L., The Cd(5 3Pj)-Kr interaction potentials // European Conference on Atoms Molecules and Photons (ECAMP) IX (Heraklion, Crete, 2007). - 2007. - p. 618.

з

4. Alekseeva O.S., Lednev M.G., Zagrebin A.L. The Cd(5 P^-Kr interaction potential

з

curves and radiative deexcitation of the Cd(5 P2) metastable state in Cd*+Kr thermal collisions // Abstracts of XXV International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC) (Freiburg, 2007). - 2007. - Th086.

5. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. Long-lived states of the Hg(6 3Рг) - Ar, Kr, He molecules // Abstracts of Atmosphere, Ionosphere, Safety: AIS-2008, Калининград. - 2008. - p. 202-203.

6. Alekseeva O., Alekseev V., Devdariani A., Lednev M., Zagrebin A. Quasimolecular absorption of Xe+He and Kr+He collision pairs //20th International Conference on

Spectral Line Shapes (20th ICSLS, St. John's, Newfoundland, Canada). - AIP Conference Proceedings, 1290. - Melville, New York. - 2010. - p.231-234.

7. Alekseeva O., Alekseev V., Devdariani A., Lednev M., Zagrebin A. Spectra of optical excitation of Xe in collisions with He atoms // European Conference on Atoms Molecules and Photons (ECAMP) X (Salamanka, Spain, 2010). - 2010.

8. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. Quasimolecular absorption and emission in Cd + Ar and Kr collisions // 21th International Conference on Spectral Line Shapes (21lh ICSLS, Saint-Petersurg). - WM Publishing Ltd. - 2012. - p. 18.

9. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. The probabilities of the v' l(3P,)-v' 0+ ( 'S„ ) transitions and the radiative lifetimes of the v' l('.P2) states of the

CdAr and CdKr molecules //21th International Conference on Spectral Line Shapes (21th ICSLS, Saint-Petersurg). - VVM Publishing Ltd. - 2012. - p. 43.

10. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. The probabilities of the v'l(3P,)-v' 0+ ( ) transitions and the radiative lifetimes of the v' 1 ( 3P: ) states of the CdAr and CdKr molecules // Journal of Physics: Conference Series, 397. - 2012. -012034.

11. Alekseeva O.S., Devdariani A.Z., Lednev M.G., Zagrebin A.L. Quasimolecular absorption and emission near the forbidden atomic line Cd (53P, -5'S0) in Cd + Ar // Journal of Physics: Conference Series, 397. - 2012. - 012031.

Подписано в печать 08.07.14 Формат 60x84Vi6 Цифровая Печ. л. 1.0 Тираж 100 _Заказ 08/07_печать_

Типография «Фалкон Принт» (197101, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Пушкарская, д. 54, офис 2)