Введение к работе
Актуальность работы. Плазма газового разряда широко используется в самых разнообразных газоразрядных источниках оптического излучения, параметры которых зависят от ряда факторов, в том числе и от внешних воздействий. К такого рода воздействиям относится и внешнее магнитное поле, под действием которого могут изменяться характеристики газоразрядных источников.
Плазма газового разряда широко используется и как активная среда различных газовых лазеров. Газовые лазеры все шире используются в различных областях науки и техники, в том числе в различных высокоточных приборах и эталонах времени и длины. В связи с этим необходимо учитывать все факторы, влияющие на активную среду газовых лазеров. К таким факторам опять-таки относится внешнее магнитное поле, под действием которого могут изменяться различные макроскопические характеристики плазмы.
Влияние больших магнитных полей (в сотни и в тысячи эрстед) изучено довольно хорошо. Мощный прогресс в этой области был прежде всего связан с развитием управляемого термоядерного синтеза. Влияние слабого магнитного поля, в котором величина зеемановского ращепления сравнима с естественной шириной атомного уровня, изучено мало. Между тем, возросшая техника эксперимента и появление, в связи с этим, новых направлений спектроскопии сверхвысокого разрешения сделало возможным изучение различных тонких эффектов, возникающих при наложении на плазму слабого магнитного поля. С другой стороны, полноценное использование новых методов спектроскопии сверхвысокого разрешения возможно только при учете влияния на плазму всех внешних воздействий, в том числе - и слабого магнитного поля.
Влияние слабого магнитного поля на плазму газового разряда наблюдалось рядом авторов. В литературе сообщается о наблюдении ряда различных эффектов, связанных с этим влиянием. Некоторые из этих эффектов полностью объяснены авторами влиянием интерференционных явлений (1,2), некоторые объяснены частично и с
дополнительными предположениями, а некоторые только предположительно связаны с интерференцией вырожденных атомных состояний.
Таким образом, вопрос о влиянии слабого магнитного поля на плазму положительного столба газового разряда, имеющий практическое значение, на сегодняшний день изучен недостаточно, и требует исследований.
В связи с этим, целью настоящей работы было путем постановки серии экспериментов по наблюдению влияния слабого магнитного поля на характеристики плазмы положительного столба газового разряда по возможности полнее выяснить причины этого влияния.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые показано, что при помещении плазмы положительного столба газового разряда в магнитное поле, в котором величина зеемановского расщепления уровня сравнима с его естественной шириной, основную роль в изменении характеристик плазмы играют явления, связанные с интерференцией вырожденных атомных состояний. Это доказывается анализом литературы, а также постановкой ряда новых экспериментов, а именно: экспериментально обнаружено влияние слабого магнитного поля на форму контура линии флуоресценции, возбужденную оптически; на поглощение и преломление поляризованного света; на электропроводность.
Практическая ценность работы состоит, в основном, в возможности использования полученных в работе новых экспериментальных данных для объяснения различных тонких эффектов, возникающих при помещении плазмы положительного столба газового разряда в слабое магнитное поле.
Апробация работы и публикации. Материалы, вошедшие в диссертацию докладывались на XX Всесоюзном съезде по спектроскопии (Киев, 1988), на X Международной Вавиловской конференции по нелинейной оптике (Новосибирск, 1990), "Процессы ионизации с участием возбужденных атомов" (Ленинград, 1988), на семинаре-совещании "Спектроскопия низкотемпературной плазмы"
(Петрозаводск, 1989), 23rd EGAS (Torun, 1991), Fourth ECAMP (Riga, 1992) и опубликованы в 5 статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 61 названия и заключения. Объем диссертации - 132 страници, включая 30 рисунков.
