Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 254 стр.

UptoLike

254
линии атомов Cl 452.6 нм (
th
ε
= 11.9 эВ), по роговая энергия
диссоциативного возбуждения составит 14.4 эВ, что превышает
потенциал ионизации молекулы Cl
2
(11.5 эВ). Следователь но, вклад
такого процесса будет крайне невелик. Для наиболее интенсивной
линии в ближней ИК части спектра Cl 725.6 нм (
th
ε
= 10.6 эВ) пороговая
энергия диссоциативного возбуждения составит 13.1 эВ, что также
превышает потенциал ионизации молекул Cl
2
. К тому же, для
реализации диссоциативного механизма возбуждения необхо димо
наличие у молекулы Cl
2
высоколежащих автоионизационных сос
тояний, что не подтверждается литературными данными.
Следовательно, для рассмотренных линий атомов хлора прямое
возбуждение является основным каналом их появления, а применение
актиномет рии для определения концентрации атомов в хлорной
плазме вполне правомерно. Кроме этого, в ряде работ показана
возможность применения соотношения вида (6.12) для
актинометрического определения концентрации молекул хлора с
использованием молекулярной полосы 307.4 нм в актинометрической
паре с Ar (750.4 нм) и Xe (828.0 нм). Конкретные расчеты
концентрации атомов хлора могут быть проведены по соотношению
(
)
( )
actactact
Cl
ex
act
ex
Cl
act
act
Cl
Cl
nKn
k
k
f
f
I
I
n ==
λ
λ
ξ
1
, (6.13)
где
act
K - актинометрический коэффициент. В качестве
актинометрических добавок были протестированы азот (4% об.) и
аргон (5% об.). В первом случае в качестве аналитических максимумов
использовались полосы излучения второй положительной системы
молекул N
2
gu
BC ΠΠ
33
с длинами волн 380.5 нм (переход
2
0
=
=
v
v
,
th
ex
ε = 11.16 эВ) и 371.1 нм (переход
4
2
=
=
v
v
,
th
ex
ε = 11.4
эВ), а также линия излучения атомов хлора на длине вол ны 452.6 нм
(переход
23323
0
2
45 pspp ,
th
ex
ε = 11.9 эВ). Во втором случае
использовались максимумы излучения атомов аргона 750.4 нм (переход
1
21
1
21
44 sp ,
th
ex
ε = 13.5 эВ) и хлора 725.6 нм (переход PsSp
404
44 ,
th
ex
ε
= 10.6 эВ) в ближней ИК области спектра. Сравнение результатов
расчета по уравнению (6.13) с результатами измерений концентрации
атомов хлора методом абсорбционной спектроскопии (рис. 6.4.5)
показывают хорошее количественное согласование, при этом
актинометрический коэффициент является постоянным в широком
диапазоне условий (
act
K = 152±10 для
2
N
λ
= 380.5 нм и
act
K = 29±3 для
линии атомов Cl 452.6 нм ( ε th = 11.9 эВ), по роговая энергия
диссоциативного возбуждения составит 14.4 эВ, что превышает
потенциал ионизации молекулы Cl2 (11.5 эВ). Следователь но, вклад
такого процесса будет крайне невелик. Для наиболее интенсивной
линии в ближней ИК части спектра Cl 725.6 нм ( ε th = 10.6 эВ) пороговая
энергия диссоциативного возбуждения составит 13.1 эВ, что также
превышает потенциал ионизации молекул Cl2. К тому же, для
реализации диссоциативного механизма возбуждения необхо димо
наличие у молекулы Cl2 высоколежащих автоионизационных сос
тояний,   что   не    подтверждается    литературными           данными.
Следовательно, для рассмотренных линий атомов хлора прямое
возбуждение является основным каналом их появления, а применение
актиномет рии для определения концентрации атомов в хлорной
плазме вполне правомерно. Кроме этого, в ряде работ показана
возможность    применения     соотношения         вида      (6.12)   для
актинометрического определения концентрации молекул хлора с
использованием молекулярной полосы 307.4 нм в актинометрической
паре с Ar (750.4 нм) и Xe (828.0 нм). Конкретные расчеты
концентрации атомов хлора могут быть проведены по соотношению

                      I Cl 1 f (λact ) k exact
                nCl =                          nact = K act nact ,                (6.13)
                      I act ξ f (λCl ) k exCl

где    K act - актинометрический коэффициент. В качестве
актинометрических добавок были протестированы азот (4% об.) и
аргон (5% об.). В первом случае в качестве аналитических максимумов
использовались полосы излучения второй положительной системы
молекул N2 C 3Π u → B 3Π g с длинами волн 380.5 нм (переход
v = 0 → v = 2 , ε exth = 11.16 эВ) и 371.1 нм (переход v = 2 → v = 4 , ε exth = 11.4
эВ), а также линия излучения атомов хлора на длине вол ны 452.6 нм
(переход 5 p 2 p03 2 → 4s 3 p 3 2 , ε exth = 11.9 эВ). Во втором случае
использовались максимумы излучения атомов аргона 750.4 нм (переход
4 p11 2 → 4s11 2 , ε exth = 13.5 эВ) и хлора 725.6 нм (переход 4 p 4 S 0 → 4s 4 P , ε exth
= 10.6 эВ) в ближней ИК области спектра. Сравнение результатов
расчета по уравнению (6.13) с результатами измерений концентрации
атомов хлора методом абсорбционной спектроскопии (рис. 6.4.5)
показывают хорошее количественное согласование, при этом
актинометрический коэффициент является постоянным в широком
диапазоне условий ( K act = 152±10 для λN = 380.5 нм и K act = 29±3 для
                                                          2




                                               254