Istraživanja kompleksnih oblika spektralnih linija berilijuma u prisustvu berilijumske prašine

Abstract

Opisani su detalji konstrukcije novog izvora plazme, u impulsnom režimu, konstruisanog za potrebe ekscitacija linija berilijuma u prisustvu berilijumske prašine. Konstrukcija izvora je ostvarena na takav način da je sprečeno prodiranje čestica prašine u atmosferu laboratorije. Opisane su dodatne 2 cevi za pražnjenje konstruisane od Al2O3 i SiO 2 . Pronađeni su i opisani optimalni uslovi za rad izvora plazme. Vrednosti elektronske koncentracije, određene nakon maksimuma struje, korišćenjem vodonikove balmer beta linije, kreću se u opsegu 1,16-9,2 ∙10 22 m -3 . Elektronska temperatura je određena na osnovu relativnih intenziteta linija dva uzastopna jonizaciona stanja istog elementa i kreće se u opsegu 10 500-15 500 K. Prikazane su snimljene linije berilijuma, osim rezonantnih. Dato je poređenje snimljenih linija sa postojećim teorisjkim podacima. Dve linije berilijuma koje se pojavljuju sa zabranjenom komponentom su prikazane prvi put. Pokazano je da postoji tipičan trend zavisnosti odnosa dozvoljene i zabranjene komponente, kao i rastojanja između položaja maksimuma intenziteta ove dve komponente, od elektronske koncentracije, koji se javlja kod linija sa zabranjenim komponentama, što govori o mogućnosti ove linije za primenu u dijagnostici plazme.

Construction details of new plasma source, running in pulsed regime, for beryllium spectral line studies, in the presence of beryllium dust particles are presented. The construction of the source was realised in such a way that it prevented the ingress of dust particles into the laboratory atmospher. Construction details and testing of BeO discharge tube in comparison with SiO2 and Al2O3 discharge tubes are presented, also. Optimal conditions for plasma source operation and beryllium line studies are found. The electron density measured after discharge current maximum is determined from the peak separation of the hydrogen Balmer beta spectral line, and the electron temperature is determined from the ratios of the relative intensities of Be spectral lines emitted from successive ionized stages of atoms. Maximum values of electron density and temperature are measured to be 9.3∙1022 m -3 and 16 800 K, respectively. The recorded spectral lines of beryllium, other then resonant lines, are presented. The lines with forbidden component are described for the first time. The functional dependence of the wavelength separation range and peak intensity ratio of these lines upon electron number density suggests the complex profile of the forbidden and allowed line, which can be used for diagnostics of low-temperature beryllium containing plasmas.