Atrapamiento de radiación en descargas de luminiscencia negativa en neón

• Autores: D'Accurso, Violeta; Manzano, Francisco Adriano
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2014;02(25):80-83
• Materia: DESCARGAS ELECTRICAS; ESPECTROSCOPIA DE ESTADOS EXCITADOS; NEON; ELECTRICAL DISCHARGES; EXCITED STATES SPECTROSCOPY; NEON
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se estudia la dinámica del atrapamiento de fluorescencia producida en una descarga de luminiscencia negativa en cátodo hueco al ser iluminada con pulsos de un láser de colorante sintonizado con una transición atómica. Este tipo de descargas en Neón se caracterizan por una elevada densidad de población de la primera configuración excitada que, sumada a su gran sección eficaz de absorción, se manifiesta en un importante atrapamiento de la radiación generada por decaimientos desde la segunda configuración. La perturbación en las poblaciones producida por pulsos láser resonantes con una transición afecta el valor del atrapamiento modificando la dinámica de la emisión fluorescente lo cual podría conducir a interpretaciones erróneas en experiencias de fluorescencia inducidas. Por otro lado, el fuerte acoplamiento radiativo y colisional de las poblaciones de ambas configuraciones y los procesos colisionales intraconfiguración producen una variación temporal de la magnitud del atrapamiento de fluorescencia entre otros niveles. En este trabajo son discutidos los resultados obtenidos en experiencias de fluorescencia inducidas al excitar la transición 1s5 → 2p2 (notación de Paschen) y detectando la emisión de 2p2 a los niveles 1s2, 1s3 y 1s4 para distintas intensidades de radiación láser. Se pone de relevancia, en el rango de altas intensidades de irradiación, la importancia de tener en cuenta la dinámica del atrapamiento de radiación para la correcta determinación de la densidad de población del nivel excitado. A sí mismo, se presenta la corrección a introducir en un sistema de ecuaciones de cuya resolución se obtienen los valores absolutos de las evoluciones de las densidades de población de los niveles de la primera configuración a partir de la medición de las variaciones de las fluorescencias de distintos niveles excitados 2pj
We study fluorescence radiation trapping in a negative glow, hollow cathode discharge, excited by a pulsed dye laser. These discharges in Neon are known to have a large population density in the first excited configuration which, in addition with a large absorption cross section, shows a noticeable radiation trapping generated by decay processes from the second configuration. Laser pulses, tuned at a given transition, change the populations and, in turn, the radiation trapping. This alters the dynamics of the fluorescence emission; a fact that may lead to wrong conclusions. In addition, the strong radiative and collisional coupling between the two configurations, and the collisional processes within each configuration, induce a time-varying fluorescence trapping between other levels. In this paper we discuss results we found in induced-fluorescence measurements, generated by exciting the 1s5 →2p2 transition (Paschen annotation) and detected by registering the emission from the 2p2 to the 1s2, 1s3 and 1s4 levels, at different laser fluence. We stress that, at high laser fluence, radiation trapping dynamics must be taken into account to correctly determine the excited level population density. On the other hand, a modification to be introduced in the construction of a set of equations whose solution return the time evolution of the population of the first configuration knowing the fluorescence changes of excited 2pj levels makes is proposed
Fil: D'Accurso, Violeta. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina
Fil: Manzano, Francisco Adriano. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina