Действие излучения газоразрядных эксиламп на жидкую и газовую фазы органических веществ (23.03.2009)

Автор: Соснин Эдуард Анатольевич

Соснин Эдуард Анатольевич

действие излучения газоразрядных

эксиламп на жидкую и газовую фазы

органических веществ

01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Томск – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Томский государственный университет» и в Институте сильноточной электроники СО РАН.

Научный консультант:

Тарасенко Виктор

Федотович доктор физико-математических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Бычков Юрий Иванович доктор физико-математических наук, профессор

Лисицын Виктор

Михайлович доктор физико-математических наук, профессор

Кудряшова Надежда

Степановна доктор физико-математических наук, профессор

Ведущая организация:

ГУП ВНЦ «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» (г. С.-Петербург).

Защита состоится “11”_июня__2009 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.267.04 по присуждению ученой степени доктора физико-математических наук при Томском государственном университете по адресу: 634050, Томск, пр. Ленина, 36, ауд. 119.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан “____” _____________2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /Б.Н. Пойзнер/

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Впервые спонтанное вакуумное ультрафиолетовое (ВУФ) излучение эксимерных молекул стало объектом внимания в 1913 г. [1*]. В то время отсутствовали альтернативные источники излучения в ВУФ-области спектра, что стимулировало серию работ по практической реализации ВУФ-источников непрерывного излучения, и к 1963 г. были открыты широкополосные непрерывные континуумы в газах Ne, Ar, Kr, H2 [2*]. Наиболее удачная качественная их интерпретация сделана в 1970 г. на примере двухатомной молекулы Xe2* [3*]. После этого началось активное изучение условий получения спонтанного и вынужденного ультрафиолетового (УФ) или ВУФ-излучения эксимерных и эксиплексных молекул. Выяснилось, что часто способы, системы и режимы возбуждения эксимерных и эксиплексных сред, имеющие ограниченные возможности для получения лазерной генерации, пригодны для получения спонтанного излучения. К 1997 г. мощное спонтанное излучение в ВУФ- и УФ-областях спектра было зарегистрировано при возбуждении пучком электронов, в барьерном, тлеющем, скользящем, микроволновом, искровом разрядах, в импульсном самостоятельном разряде с УФ-предыонизацией и т.д. [4*–14*]. В 1994 г. для обозначения всего многообразия источников спонтанного излучения на переходах эксимерных и эксиплексных молекул было предложено общее название ? эксилампы [15*]. К началу нашей работы (1995 г.) были созданы отдельные образцы эксиламп и проведены широкие исследования действия излучения эксиламп барьерного разряда на различные материалы и среды, используемые в микроэлектронике [16*], заложены основы применения эксиламп в осуществлении фотохимических превращений веществ [17*, 18*], выполнено первое исследование действия излучения эксиламп на микроорганизмы [19*].

В целом применение излучения эксиламп открыло интересные возможности для управления фотопроцессами, которые предстояло подробно изучить. Это, в свою очередь, требовало создания новых стабильных и интенсивных эксиламп с различными оптическими характеристиками.

Таким образом, к началу работы были актуальны два взаимосвязанных направления исследований:

1) формирование интенсивного, эффективного и стабильного излучения эксиламп с различными энергетическими, амплитудно-временными и спектральными характеристиками;

2) изучение известных и поиск новых фотопроцессов, осуществляемых под воздействием излучения эксиламп.

В настоящей работе представлены результаты по обоим этим направлениям.

Цель работы и задачи. Основной целью данной работы был поиск и изучение перспективных фотопроцессов, основанных на действии УФ- и ВУФ-излучения эксиламп. Для достижения этой цели было необходимо:

Найти условия формирования интенсивного и стабильного излучения в бинарных и многокомпонентных газовых средах ряда перспективных эксиламп, в т.ч. для многоволнового излучения, и создать практически применимые образцы эксиламп.

Проанализировать существующие приложения спонтанного ультрафиолетового излучения и сформулировать предложения по расширению применений эксиламп.

Экспериментально изучить воздействие излучения эксиламп на жидкую и газовую фазы ряда органических веществ природного и техногенного происхождения.

Построить качественные модели, объясняющие действие излучения эксиламп на изучаемые системы.

Методы исследований. Решение поставленных задач осуществлялось на основе лабораторных и натурных экспериментов, математических оценок. В исследованиях оптических сред применялись стандартные методики спектральных и энергетических измерений с использованием современных измерительных приборов. Кроме того, в целях верификации измерений интенсивности излучения, проведенных стандартными методами, были разработаны новые актинометрические методы, обоснование и экспериментальная проверка которых представлена в гл. 8. В части, посвященной действию излучения эксиламп, использовались спектральные методы (флуориметрия, спектрофотометрия), препаративные и оценочные методы биологии (метод Коха для кратных разведений, метод окрашивания клеточных культур), медицины (оценка клинической эффективности проводимой пациентам терапии через индекс PASI), методы химического анализа (вольтамперометрия, хроматрография, анализ общего органического углерода).

Положения, выносимые на защиту


загрузка...