ских расчетах допущение о равенстве всех сечений упругого столкно
-
вения ионов с атомами активного компонента
,
находящихся на разных
уровнях энергии
¯
Q
in
= ¯
Q
ih
для всех
n
.
В модели учитывается отдель
-
но каждый уровень энергии для атомов ртути
:
6
s
2 1
S
0
,
6
p
3
P
0
,
1
,
2
,
6
p
1
P
1
,
а
также блок возбужденных состояний
,
в который включаются все уров
-
ни
,
расположенные выше названных
.
Перенос излучения рассматривается в двух оптически плотных ре
-
зонансных линиях из синглетной и триплетной систем термов
λ
1
=
= 253
,
652
нм
(
переход с уровня
6
p
3
P
1
на уровень
6
s
2 1
S
0
)
и
λ
2
=
= 184
,
957
нм
(
переход с уровня
6
p
1
P
1
на уровень
6
s
2 1
S
0
).
Все осталь
-
ные линии считаются оптически тонкими и учитываются в прибли
-
жении объемного высвечивания
.
Существенная особенность ртутной
плазмы состоит в том
,
что ее спектр сильно усложнен наличием в соста
-
ве природной ртути семи изотопов
(
пяти с четными атомными массами
196, 198, 200, 202, 204
и двух с нечетными
— 199, 201).
Изотопы с
четными атомными массами имеют квантовое число ядра
I
= 0
,
по
-
этому у них нет сверхтонкого расщепления уровней
(
результирующее
квантовое число
F
атома совпадает с квантовым числом
J
полного
момента электронной оболочки
),
но линии разных изотопов сдвину
-
ты по частоте относительно друг друга
.
Ядра изотопов с нечетными
атомными массами характеризуются квантовыми числами
I
= 1
/
2
для
Hg
199
и
I
= 3
/
2
для
Hg
201
.
В итоге уровни этих изотопов испытывают
сверхтонкое расщепление
,
а линии
,
соответственно
,
состоят из отдель
-
ных сверхтонких компонент
.
Наиболее важная для люминесцентных
и бактерицидных ламп линия
λ
1
= 253
,
652
нм состоит из двух ком
-
понент для изотопа
Hg
199
и трех
—
для
Hg
201
.
Таким образом
,
к пяти
нерасщепленным линиям изотопов с четными атомными массами на
средней длине волны
λ
1
около
253,652
нм добавляется пять компонент
сверхтонкой структуры изотопов с нечетными атомными массами
.
При рассмотрении радиационных процессов изотопы с позиций ре
-
шаемой задачи моделирования мало отличаются друг от друга по ха
-
рактеристикам столкновительных взаимодействий
,
но
,
в то же время
,
в той или иной степени оказываются связанными единым радиацион
-
ным полем
,
создаваемым отдельными линиями
.
В итоге в ходе постро
-
ения модели разряда в первом приближении все атомы ртути удобно
рассматривать не по принадлежности их к конкретному виду изотопов
,
а исходя из сверхтонкой структуры их уровней энергии
,
определяю
-
щих положение в спектре генерируемых линий
.
Тогда моделирование
спектральных характеристик плазмы можно несколько упростить
,
если
учесть эффект перекрытия линий
,
для чего необходимо проанализиро
-
вать положение всех линий относительно друг друга в сравнении с ха
-
56
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
№
4
