SU1368659A1 - Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures - Google Patents

Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures Download PDF

Info

Publication number
SU1368659A1
SU1368659A1 SU864091272A SU4091272A SU1368659A1 SU 1368659 A1 SU1368659 A1 SU 1368659A1 SU 864091272 A SU864091272 A SU 864091272A SU 4091272 A SU4091272 A SU 4091272A SU 1368659 A1 SU1368659 A1 SU 1368659A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
increase
efficiency
temperature
radiation
Prior art date
Application number
SU864091272A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Самоваров
Ирина Яковлевна Фуголь
Original Assignee
Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-технический институт низких температур АН УССР filed Critical Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority to SU864091272A priority Critical patent/SU1368659A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1368659A1 publication Critical patent/SU1368659A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к оптике излучающих сред и может быть использовано дл  накачки лазергапс сред и целей аналитической спектроскопии. Цель - увеличение интенсивности излучени  и повьшение эффективности использовани  энергии возбуждени . На охлаждаемую поверхность подают посто нный поток газовой смеси. Над поверхностью поддерживают давление меньше давлени  газа в тройной точке. Температуру поверхности сохран ют температуре сублимации подаваемого газа в отвердевшем состо нии. 1 ил.The invention relates to the optics of emitting media and can be used for pumping lazergaps of media and analytical spectroscopy purposes. The goal is to increase the intensity of radiation and increase the efficiency of use of the excitation energy. A constant stream of gas mixture is fed to the cooled surface. Above the surface, the pressure is maintained less than the gas pressure at the triple point. The surface temperature is maintained at the sublimation temperature of the feed gas in a solidified state. 1 il.

Description

соwith

О)ABOUT)

сwith

0505

сдsd

1 1eleven

. Изобретение относитс  к оптике излучающих сред, а именно к способам получени  спектров излучени  различных веществ в смеси, например, с инертными газами,, азотом, водородом, и может быть.использовано дл  накачки лазерных сред, получени  зксимер- ных и зксиплексных молекул дл  целой аналитической спектроскопии и т.д.. The invention relates to optics of emitting media, in particular, methods for obtaining emission spectra of various substances in a mixture, for example, with inert gases, nitrogen, hydrogen, and can be used to pump laser media, to obtain three-dimensional and axial-plex molecules for an entire analytical spectroscopy, etc.

Цель изобретени  - повьшение интенсивности ..спектров излучени  широкого класса примесных атомов и молекул (в том числ е с диссоциативным заселением термов), а также повьшение эффективности использовани  вкладываемой в возбуждение энергии без существенного ограничени  мощностей возбуждени .The purpose of the invention is to increase the intensity of radiation spectra of a wide class of impurity atoms and molecules (including dissociative population of terms), as well as to increase the efficiency of using the energy invested in the excitation without significantly limiting the excitation powers.

Реализаци  способа возможна за счет соблюдени  одновременно указанных условий: существовани  посто нного потока смеси на поверхность и поддержани  -температуры этой поверхности вблизи критических значений, близких к температуре сублимации отвердевшего подаваемого газа, и поддержани  давлени  над поверхностью, меньшего давлени  газа в тройной точке. Вблизи температуры сублимации твердой фазы конденсаци  сопровождаетс  многократным обменом частиц между газом и твердой фазой, т.е. происходит последовательна  смена сорбции и десорбции частиц. Если электронным пучком первоначально возбуждаетс  тверда  фаза, то диссоциативное излучение примесной молекулы может происходить уже в газовой фазе после десорбции . Это тем более возможно, что характерные времена десорбции составл ют 10 - с, а врем  высвечивани  значительно больше (А-10 8-10 с) . Существование посто нного потока частиц на поверхность поддерживает динамическое равновесие между сорбцией и десорбцией. В тоже врем  известно, .что наибольшие начальные плотности возбуждений атомарного и молекул р- ного типа, которые затем -перехватываютс  примесью, достигаютс  в твердой , а йе в газовой фазе. Поэтому, например, коэффициент .преобразовани  энергии электронного пучка в плотность собственных возбуждений крио- матриц (типа Xej) достигает 30%, а в газе не превышает 15%. Однако в газе значительно легче идут процессы диссоциации и ослабленыThe implementation of the method is possible by simultaneously meeting the following conditions: the existence of a constant mixture flow to the surface and maintaining this surface temperature near critical values close to the sublimation temperature of the solidified feed gas, and maintaining a surface pressure lower than the gas pressure at the triple point. Near the sublimation temperature of the solid phase, condensation is accompanied by a multiple exchange of particles between the gas and the solid phase, i.e. there is a consistent change of sorption and desorption of particles. If the electron beam is initially excited by a solid phase, then the dissociative radiation of the impurity molecule can already occur in the gas phase after desorption. This is all the more possible since the characteristic desorption times are 10 s, and the flash time is much longer (A-10 8-10 s). The existence of a constant flow of particles onto the surface maintains a dynamic equilibrium between sorption and desorption. At the same time, it is known that the highest initial excitation densities of atomic and p-type molecules, which are then intercepted by the impurity, are achieved in the solid and in the gas phase. Therefore, for example, the coefficient of conversion of the electron beam energy into the density of natural excitations of cryo-matrices (of the Xej type) reaches 30%, and in the gas does not exceed 15%. However, dissociation processes are much easier in gas and weakened.

10ten

1G

2020

686Ь92686–92

безызлучательные потери. Таким образом , возбуждение одновременно существующих газовой и твердой фаз в пред- лагаемом способе приводит к увеличению коэффициента использовани  энергии возбуждени , уменьшению потерь излучени , увеличению веро тности диссоциативного заселени  термов. Как следствие происходит гигантское увеличение интенсивности излучени . Этот эффект максимален при температуре , равной температуре сублимации твердой фазы газа. В предлагаемом способе отпадают существенные ограничени  на величину вкладываемой энергии, ибо увеличение мощности возбуждени  только смещает вниз по температуре критическую область сублимационного режима.nonradiative loss. Thus, the excitation of simultaneously existing gas and solid phases in the proposed method leads to an increase in the utilization rate of the excitation energy, a decrease in radiation losses, and an increase in the probability of dissociative population of terms. As a consequence, there is a giant increase in the intensity of the radiation. This effect is maximum at a temperature equal to the temperature of sublimation of the solid phase of the gas. In the proposed method, there are no significant restrictions on the amount of energy invested, because an increase in the excitation power only shifts down the critical area of the sublimation mode down in temperature.

На чертеже показано устройство, с помощью которого может -быть реали- зован предлагаемый способ.The drawing shows a device with which the proposed method can be implemented.

Устройство содержит криостат 1 с 25 регулируемой температурой, электронную пушку 2, трубку 3 напуска газа, прогреваемую  чейку Кнудсена 4, содержащую примесное вещество, сапфировую или медную подложку 5.The device contains a cryostat 1 with 25 adjustable temperature, an electron gun 2, a gas inlet tube 3, a heated Knudsen cell 4 containing an impurity substance, a sapphire or copper substrate 5.

Способ выполн ют следующр1м образом .The method is carried out in the following manner.

Охлаждают подложку 5 до температуры сублимации фазы, подаваемого газа, известной дл  каждого газа из (Р-Т) кривых равновеси  твердое тело - газ. Например, дл  неона температура сублимации при давлении 10 - 10 мм рт.ст. составл ет 9-11 К. Через трубку 3 напуска создают поток инертного газа на подложку 5, Одновременно из  чейки Кнудсена 4 создают поток примесных молекул, например Hgl/i. При этом оба потока смешиваютс  на подложке. Давление Р в криоста- те с потоком газа остаетс  посто нным в течение измерений за счет вымораживани  части несконденсированных на подложке частиц на других, охлажденных до 5 К, элементах конструкции. Электронный пучок из пушки 2 направл ют на подложку 5 и затем провод т регистрацию получаемого излучени . Температуру подложки поддерживают все врем  в течение измерений.The substrate 5 is cooled to the temperature of sublimation of the phase of the feed gas, known for each gas from the (P – T) solid-gas equilibrium curves. For example, for neon, the temperature of sublimation at a pressure of 10 - 10 mm Hg. is 9-11 K. A flow of inert gas to the substrate 5 is created through the inlet pipe 3. At the same time, a stream of impurity molecules, for example Hgl / i, is created from the Knudsen cell 4. In this case, both streams are mixed on the substrate. The pressure P in the cryostat with the gas flow remains constant during the measurements due to the freezing of a part of the particles not condensed on the substrate on other components cooled to 5 K. The electron beam from the gun 2 is directed to the substrate 5 and then the received radiation is recorded. The substrate temperature is maintained at all times during the measurements.

Данные измерений и их анализ свидетельствуют о том, что предлагаемый способ дает увеличение интенсивности свечени  не менее, чем в 100 раз на примере Hgl в неоне, что дает повы30The measurement data and their analysis suggest that the proposed method gives an increase in the intensity of luminescence not less than 100 times using the example of Hgl in neon, which gives a higher

3535

4040

4545

5050

5555

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Эти особенности подтверждают, что спектр формируется в условиях частичной конденсации газа с последующей десорбцией. Таким образом, при использовании предлагаемого способа увеличивается эффективность использования вкладываемой в возбуждение энергии, сильно возрастает интенсив>ность излучения. Интенсивное свечение может быть получено даже от диссоциирующих молекул. Это особенно важно, так как позволяет говорить о возможности заметного увеличения КПД лазерных систем на подобных молекулах. Предлагаемый способ не требует больших расходов газа. ИнтенсивноеThese features confirm that the spectrum is formed under conditions of partial gas condensation with subsequent desorption. Thus, when using the proposed method, the efficiency of using the energy invested in the excitation is increased, and the radiation intensity is greatly increased. Intense glow can even be obtained from dissociating molecules. This is especially important, since it allows us to talk about the possibility of a noticeable increase in the efficiency of laser systems on such molecules. The proposed method does not require large gas consumption. Intense Способ получения излучения примеси в газах при низких температурах путем конденсации смеси на охлаждаемой поверхности и возбуждения полученного твердого образца электронным пучком, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности излучения и повышения эффективности использования энергии возбуждения, создают постоянный поток смеси на охлаждаемую поверхность, над которой поддерживают давление, меньшее давления газа в тройной точке, а ее температуру сохраняют равной температуре сублимации подаваемого газа в отвердевшем состоянии.A method of producing radiation of an impurity in gases at low temperatures by condensing a mixture on a cooled surface and exciting the resulting solid sample with an electron beam, characterized in that, in order to increase the radiation intensity and increase the efficiency of use of excitation energy, a constant mixture flow to the cooled surface over which maintain a pressure lower than the gas pressure at the triple point, and its temperature is kept equal to the sublimation temperature of the feed gas in the hardened state ii.
SU864091272A 1986-07-14 1986-07-14 Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures SU1368659A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864091272A SU1368659A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864091272A SU1368659A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1368659A1 true SU1368659A1 (en) 1988-01-23

Family

ID=21246630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864091272A SU1368659A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1368659A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Broida et al. Rotational, vibrational, and electronic energy transfer in the fluorescence of nitric oxide
Filseth et al. Collisional deactivation of O (1 S)
King et al. Spectroscopy and photophysics of the CF2Ã1B1-X̃1A1 system
Miyawaki et al. Spin-orbit state distribution of atomic oxygen (3PJ) produced by photodissociation of nitrogen dioxide
Shirk et al. Absorption and Laser‐Excited Fluorescence of Matrix‐Isolated CuO
US4150951A (en) Measurement of concentrations of gaseous phase elements
Brom Jr et al. Laser photoluminescence and photopredissociation of Rb2
Abramson et al. Excitation spectroscopy of the acetylene ÖX̃ transition in the 220 nm wavelength region
Legay et al. Mechanism of a CO–N2 laser. I. Study of the vibrational populations
Bialkowski et al. The gas phase laser induced fluorescence spectroscopy of chlorofluoromethylene
SU1368659A1 (en) Method of producing radiation of impurities in gases at low temperatures
Lewellyn et al. Energy transfer in one‐dimensional molecular crystals: Direct and indirect energy exchange in the non‐Boltzmann regime
Smith et al. Laser optogalvanic and jet spectroscopy of germylene (GeH 2): New spectroscopic data for an important semiconductor growth intermediate
Colson et al. Trap–Trap Triplet Energy Transfer in Isotopic Mixed Benzene Crystals
Snelling et al. Decomposition of Ozone by O (1 D)
Masoud et al. Vacuum ultraviolet emissions from a cylindrical dielectric barrier discharge in neon and neon–hydrogen mixtures
Dupuy et al. Spectra of direct excitation of phosphorescence in an isotopic mixed naphthalene crystal: Photoselection of pure initial triplet states
Diem et al. Some observations on molecular complexes of carbon monoxide in argon and oxygen nutrices
Schröter et al. Internal energy distribution of recombinatively desorbing D 2 from sulfur covered poly-Pd
Milne Sodium‐Atom Excitation in Nitrogen Afterglows
Bokor et al. Energy splitting between the B and C states of xenon chloride
Dittrich et al. Determination of traces of sulphur by electrothermal evaporation and non-thermal excitation of S-containing species in a hollow cathode discharge (FANES/MONES) and in a microwave induced plasma (MIP)
Rich et al. Infrared Sidelight Studies in the High‐Power Carbon Monoxide Laser
Voigt et al. The spectrum of matrix isolated SeO2: Evidence for slow internal conversion between excited states
Cheshnovsky et al. Emission spectra of xenon impurity states in solid and liquid krypton