СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

Учебна програма на курса
"Спектроскопия на нискотемпературна плазма"


Хорариум: 45 + 0 + 0 = 45 часа

Кредити (ECTS): 4,0

Лектор: гл. ас. д-р Снежана Йорданова-Дюлгерова


Анотация:

Целта на курса е запознаване със съвременни методи на оптична спектроскопия за диагностика на нискотемпературна плазма. Плазмата се разглежда като обект на спектроскопията ? класическа и лазерна. Курсът включва въпроси по физическата интерпретация на понятието плазма, нейни съществени спектрални характеристики, основни процеси – ударни и радиационни. Подробно се разглежда прилагането на методи, базирани на емисия, абсорбция, рефракция и разсейване на светлина от плазмата за получаване на плазмени параметри.

Предложеният курс се препоръчва за всички студенти с интереси в областта на лазерната техника, оптика и спектроскопия. Получените знания дават възможност за участие в магистърски програми по квантова електроника, спектроскопия и оптика.

Предварителни изисквания:

Познания по основните курсове по обща физика, физика на атомите и молекулите.

Програма на курса:

  1. Уводна лекция
    Дефиниция на плазма, квазинеутралност, разделяне на зарядите, условие за газовост. Граници на приближенията, основни характеристики, класификации, генериране на плазма в лабораторни условия. (3 уч.часа)
  2. Основни процеси в плазмата
    Транспортни процеси, амбиполярна дифузия. Еластични и нееластични удари, видове сечения и скоростни константи. (6 уч.часа)
  3. Радиационни процеси в плазма
    Интензивност на спектралните линии. Профил на спектралната линия и видове разширения: естествено, апаратно, доплерово, ударно, статистическо. (6 уч.часа)
  4. Равновесна и неравновесна плазма
    Плазма в термодинамично равновесие: пълно, частично, локално. Възникване на неравновесни състояния. Моделиране на кинетичен баланс на възбудени състояния в коронално в различни приближения. (5 уч.часа)
  5. Излъчване и поглъщане на светлина от плазмата
    Излъчване и поглъщане в линейния спектър: спонтанно и стимулирано излъчване, поглъщане, самопоглъщане. Излъчване и поглъщане в непрекъснатия спектър: спирачно и рекомбинационно. Получаване на радиалното разпределение на интензивностите на спектрални линии, излъчена от нееднороден плазмен стълб. (6 уч.часа)
  6. Техника и методика на експерименти
    по получаване и калибриране на спектри, измерване на интензивност и регистриране на профили на спектрални линии с висока разделителна способност. Емисионна спектроскопия с фазово разделяне на сигнала. (4 уч.часа)
  7. Методи на спектрална диaгностика
    Методи за измерване на температура на равновесна и неравновесна плазма. Определяне на електронна концентрация. Метод на актинометрията. Получаване на концентрацията на възбудени атоми. (5 уч.часа)
  8. Плазмата като обект на лазерна диагностика
    Комбинационно (Раманово) разсейване на светлината. Томсоново разсейване от свободни електрони. Абсорбционна и флуоресцентна спектроскопия с използуване на лазери. Оптична интерферометрия с лазери. Лазерно фотоотделяне на електрони. (7 уч.часа)
  9. Спектроскопия на микроплазма
    Физични закономерности при преминаване от макро- към микроразряди. (3 уч.часа)

Формата на контрол е текуща оценка

Основна литература:

  1. I. H. Hitchinson, Principles of plasma diagnostics, Cambridge univ. press, 2002.
  2. V. N. Ochkin, Spectroscopy of low temperature plasma, WILEY-VCH, Weinheim, 2009.
  3. I.J.M. Boyd, J. J. Sanderson, The physics of plasmas, Cambridge univ press, 2003.
  4. H. R. Griem, Principles of plasma spectroscopy, Cambridge univ. press, 1996.
  5. W. Demtroder, Laser Spectroscopy vol. 1, Basic principles, Springer, 2008.
  6. W. Demtroder, Laser Spectroscopy vol. 2, Experimental Technique, Springer, 2008.
  7. M. Lieberman, A. Lichtenberg, Principles of plasma discharges, John Wiley 7 Sons, 2005.
  8. Л. И. Пятницки, Лазерная диагностика плазмы, И-во Мир, Москва 1976.



Вашите коментари изпращайте тук

2014-04-03

Check this is a valid HTML 4.01 document!