Самообращение - линия
Cтраница 2
На рис. 20 представлен в качестве примера контур линии Mg 2852 А при различных силах тока. Самообращение линии начинает проявляться при токе 20 ма. При силе тока 35 ма самообращение настолько велико, что линия оказывается состоящей из двух компонент. [16]
Это объясняется тем, что с различной скоростью испарения одинакового количества вещества получаются спектральные линии неодинаковой интегральной интенсивности. При быстром испарении сравнительно больших количеств пробы заметно проявляется эффект самообращения линий, различный для разных линий. С изменением состава облака дуги изменяется и длительность пребывания атомов в ее столбе, что в свою очередь влияет на интенсивность линий также по-разному для различных элементов. [17]
 |
Зависимость температуры на оси дуги от силы тока. [18] |
Для ряда значений полного тока дуги с диаметром канала, равным 6 мм, было определено радиальное распределение температур по данным измерений абсолютной интенсивности аргоновых линий. В отличие от ранее выполненной работы [28], были использованы новые данные по вероятностям переходов А, в частности, для линии Аг. С целью проверки ( весьма приближенной) возможности самообращения линии Arl 7503 А были сопоставлены интенсивности е2 излучения дуги в центре этой линии и абсолютно черного тела при длине волны К 7503 А. [19]
Если плазма неоднородна, например ее периферийные участки холоднее центральных, то возможно еще одно явление, искажающее форму спектральной линии - самообращение. Заключается оно в следующем: центральные участки плазмы, наиболее горячие, способны интенсивно излучать свет и в какой-то мере его поглощать, периферийные ( холодные) участки способны в основном поглощать, а излучать они практически не могут, так как концентрация возбужденных атомов там чрезвычайно мала. И самопоглощению и самообращению наиболее подвержены резонансные линии, так как они поглощаются невозбужденными атомами, концентрация которых на всех участках плазмы наибольшая. Меньше других подвергаются самопоглощению и самообращению линии ионов. [20]
Свет, излучаемый атомами внутри разряда, проходит толщу светящегося газа и там пэглэщет-ся. Это явление носит название самопоглощгния спектральных линий; оно зависит от давления газа ( или пара) в разряде. В некоторых случаях самопоглощение может настолько усилиться, что центральная часть линии станет темной на светлом фоне; произойдет самообращение линии, ее контур приобретет форму, показанную на рис. 94, в. Самообращение обычно происходит в наружной, более холодной части разряда. Атомы, составляющие эту часть разряда, находятся на более низких энергетических уровнях, чем излучающие атомы центральной, горяч ей части разряда. Эти атомы жадно поглощают кванты энергии, переводящие их на возбужденные уровни, с которых спустились атомы в горячей части разряда при излучении этих квантов. [21]
В большинстве случаев пламена имеют неоднородное распределение температуры по сечению факела. Наружные зоны факела вследствие интенсивной теплоотдачи оказываются более холодными. Применяя метод обращения в этих условиях, получаем некоторую среднюю оптическую температуру в данном сечении факела. При наличии градиента температур по сечению пламени в более холодных областях происходит поглощение излучения данной спектральной линии, испускаемой в горячей зоне, и наблюдается явление, названное самообращением линии. В результате получаем температуры, заниженные относительно измеряемых. [22]
Заметное уширение линии может быть вызвано явлением самопоглощения [6], когда излучение поглощается и переизлучается много раз перед тем, как выйти из излучающего газа. Поскольку вероятность перехода максимальна для излучения с частотой ( 1 / 2 - U) / h, такие кванты поглощаются в первую очередь и частично захватываются источником света. Самопоглощение приводит к уменьшению интенсивности в центре контура линии и, следовательно, к уширению линии. При большой силе осциллятора эффективность пленения излучения достаточна, чтобы вызвать поглощение всего центра линии. Такое самообращение линии приводит к образованию кажущегося спектроскопического дублета. [23]
Продолжительность пребывания частичек аэрозоля в наиболее горячей зоне составляет примерно 10 - 2 с, что обеспечивает их полное испарение, эффективную атомизацию и возбуждение. Максимальная эмиссия атомов и ионов наблюдается на расстоянии 14 - 18 мм выше края горелки. Фоновое излучение в этом участке плазмы мало. Слабы также эффекты самопоглощения и самообращения линий. Плазма характеризуется высокой пространственной и вре менной стабильностью. [24]
Слои плазмы, для которых собственное поглощение линий играет существенную роль, обычно называют оптически плотными, а само явление некомпенсированных потерь световой энергии в пределах определенного спектрального интервала - реабсорбцией излучения. Нередко им придается несколько различный смысл. Так, многие авторы используют термин пленение, желая подчеркнуть лишь факт, более длительного пребывания фотона внутри слоя по сравнению со временем Д Цс, где с - скорость света, а / - расстояние, проходимое фотоном в слое. Часто также подразумевают самопоглощение линии, если контур ее искажен реабсорбцией до такой степени, что в его центральной части еще не появился провал. После появления провала обычно говорят о самообращении линии. [25]
Процесс горения характеризуется изменением температур по высоте и диаметру пламени. В ряде случаев требуется определение температур, усредненных по сечению и отдельным зонам пламени. Использование термопарного метода не позволяет или делает трудоемким такое определение. В этом случае более удобны радиационные методы. При наличии градиента температур по сечению пламени в более холодных областях может происходить поглощение излучения данной спектральной линии, испускаемого в горячей зоне, и в спектре наблюдается явление, получившее название самообращения линии. Это может привести к заниженным значениям температур, измеренных, например, методом обращения. Внешние слои пламени в основном состоят из СС2 и HzO и мало поглощают излучение при Х589 нм. Для пламен, максимальная температура у которых наблюдается на боковой поверхности, занижение температур вследствие самообращения линий очевидно, не существенно. [26]
Наибольший выход линии 253 7 ммк ( до 60 %) приходится на область малой плотности тока ( - 0 1 а / см2) и низких давлений ( - 10 - 2 мм рт. ст.), который с увеличением тока разряда и давления паров ртути резко падает. Это объясняется тем, что при высоких значениях тока и давления возбужденный атом ртути еще до излучения успевает столкнуться с быстрым электроном и либо переходит на более высокий энергетический уровень, либо ионизируется. Кроме того, квант энергии резонансного излучения может поглотиться невозбужденным атомом, и чем больше будет давление паров, тем больше вероятность такого процесса. Следовательно, излучение разряда поглощается окружающими его парами ртути. В спектре появляется провал в области резонансного излучения. Все это наиболее характерно выражено в разрядах высокого и сверхвысокого давления и называется самообращением линий. [27]
Процесс горения характеризуется изменением температур по высоте и диаметру пламени. В ряде случаев требуется определение температур, усредненных по сечению и отдельным зонам пламени. Использование термопарного метода не позволяет или делает трудоемким такое определение. В этом случае более удобны радиационные методы. При наличии градиента температур по сечению пламени в более холодных областях может происходить поглощение излучения данной спектральной линии, испускаемого в горячей зоне, и в спектре наблюдается явление, получившее название самообращения линии. Это может привести к заниженным значениям температур, измеренных, например, методом обращения. Внешние слои пламени в основном состоят из СС2 и HzO и мало поглощают излучение при Х589 нм. Для пламен, максимальная температура у которых наблюдается на боковой поверхности, занижение температур вследствие самообращения линий очевидно, не существенно. [28]
Страницы: 1 2