Исследование спектров излучения ниобия, молибдена, технеция в плазме импульсного ускорителя

Abstract

Изучены спектры ниобия, молибдена, технеция, возбуждаемых в плазме квазистационарного сильноточного ускорителя. Поведение атомов этих элементов в плазменной струе и характер их возбуждения оказались одинаковыми. Плазма практически полностью ионизована и состоит из первых ионов рассматриваемых элементов. Спектр нейтрального атома очень ослаблен. Излучение спектров ионов исследуемых элементов сконцентрировано в близком УФ-диапазоне. В области λ ≥ 400 нм число линий резко уменьшается. Плотность линий спектра молибдена в 1.5 раза больше, чем ниобия и технеция. Для части зарегистрированных линий измерено доплеровское смещение с точностью 5∙10⁻⁴ нм. По относительному значению сдвига построены гистограммы распределения спектральных линий. Наблюдается разделение групп линий в соответствии с зарядом излучающего иона. Положения максимумов на кривых распределения спектров молибдена, ниобия и технеция совпадают. Установленное различие в пространственном распределении интенсивности спектральных линий разных ионов по объему плазмы использовано при анализе спектральных линий, попадающих в область перекрытия соседних максимумов кривой распределения. Получены новые данные о спектрах Mo III, Nb III, Tc III. Приведен список спектральных линий этих ионов, расположенных в области около λ ~ 300 нм. Визуальная оценка интенсивности дана в 20-балльной шкале.

Investigations of Mo, Nb, Tc spectra excited in the quasi-steady-state coaxial accelerator plasma have been performed. The behaviour of these atoms in plasma jet and the character of their excitation are the same. Plasma is highly ionized and consists of the first ions of the elements under consideration. The neutral atom spectrum is strongly weakened. Ion radiation of these elements is concentrated in the near ultraviolet region of the spectrum. In the region λ ≥ 400 number of lines decreases sharply. Mo spectra density is 1.5 times that of Nb and Tc. Doppler shift values given for some lines have an uncertainty of 5∙10⁻⁴ nm. The differential granulometric composition diagrams (histograms) are plotted on the basis of the relative Doppler shift values. The spectrum lines are divided into groups according to ion charges. Maxima locations of Mo, Nb, Tc spectra curves coincide. Spatial distribution of spectral line radiance in plasma volume depends on ion charge. This property is used for the analysis of spectral lines getting into zone between two adjacent peaks of histograms. New spectral data for Mo III, Nb III, Tc III are obtained. The list of their spectral lines in the range of λ ~ 300 nm is given. The relative intensities of the lines have been estimated on a scale extending from 1 to 20.