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考虑失排列效应的磁化等离子体中激光诱导荧光的定量评估

等离子体物理 2020-05-04 v2 原子物理

摘要

本文讨论了磁化等离子体中可调谐二极管激光诱导荧光(TDLIF)测量的定量评估,其中考虑了塞曼分裂和定义激发态2p8\mathrm{2p_8}多重态密度分布(排列)的簇内混合。TDLIF测量被用于在不同压力条件下评估强磁化光学厚氩等离子体中的光传输性质。因此,构建了一个耦合的速率平衡方程组,以描述通过源自1s4\mathrm{1s_4}磁子能级的频率分离子跃迁对2p8\mathrm{2p_8}态各个磁子能级的激光泵浦。2p8\mathrm{2p_8}多重态的密度分布通过平衡激光泵浦与包括辐射衰变、由中性碰撞驱动的相邻多重态间激发转移以及由电子和中性碰撞引起的猝灭在内的损失来描述。所得的2p8\mathrm{2p_8}磁子能级密度随后被用于建模与偏振相关的荧光,并考虑自吸收,从而可直接与测量的偏振分辨TDLIF测量进行比较。这使得能够获得1s4\mathrm{1s_4}1s5\mathrm{1s_5}磁子能级密度的唯一解,其与激光吸收测量获得的密度吻合良好。研究表明,磁化等离子体条件下的LIF测量具有强烈的压力依赖性,应通过考虑有效失排列速率加以修正。所提出的测量方法和模型有助于进一步理解并改进对磁化条件下氩光发射的描述。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.09218,
  title  = {Quantitative evaluation of laser-induced fluorescence in magnetized plasma accounting for disalignment effect},
  author = {Roman Bergert and Slobodan Mitic and Markus H. Thoma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09218},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 10 fugures