ИСТИНА

Эффект Штарка, заключающийся в уширении и сдвиге спектральных линий вследствие расщепления соответствующих энергетических уровней во внешнем электрическом поле, весьма часто наблюдается как в природе (например, в звёздах), так и в различных видах плазмы, получаемых в лаборатории. Этот эффект широко используется для диагностики плазмы. Кроме того, его необходимо учитывать при определении состава звёзд по профилям спектральных линий. Медь является одним из элементов, интересных как с астрофизической точки зрения, так и с точки зрения диагностики лабораторной плазмы. Часто используют линии нейтральной меди, находящиеся в зелёной области спектра (при 510.554, 515.324 и 521.820 нм, соответствующие переходам 3d104p 2P° → 3d94s2 2D и 3d104d 2D → 3d104p 2P°). Однако экспериментальные данные по параметрам Штарка для этих линий немногочисленны и плохо согласуются с результатами теоретических расчётов. В настоящей работе параметры квадратичного эффекта Штарка для вышеупомянутых линий измерены в условиях «протяжённой» лазерной плазмы, полученной фокусировкой излучения импульсного Nd : АИГ лазера (λ = 532 нм, τ = 8 нс, Е = 83 мДж/импульс) на поверхность алюмолитиевого сплава, содержащего 4.1% Cu, с помощью цилиндрической линзы (f = 500 мм). Плазма в этих условиях имеет вытянутую форму (примерно 14×1 мм), что при обзоре сверху ведёт к увеличению интенсивности сигнала и улучшению соотношения сигнала и шума. Кроме того, такая плазма более однородна, чем сферическая, поэтому лучше подходит для определения штарковских параметров. Для регистрации спектров во временном диапазоне 0.5 – 3 мкс использовали высокоскоростную стробируемую камеру. Температуру плазмы для каждой задержки определяли по соотношению интенсивностей линий Mn I при 403.076 и 404.136 нм, электронную плотность — по штарковскому уширению линий Mg I 517.268 и Al I 281.619 нм. Уширения и сдвиги линий меди по другим механизмам в большинстве случаев были малы в сравнении с эффектом Штарка. Профили линий описывали контурами Лоренца. Результаты в целом согласуются с опубликованными данными. Наши расчёты показали, что на профиль изучаемых линий в значительной степени влияют сверхтонкое расщепление и изотопные сдвиги, так что при уменьшении электронной плотности ширина и сдвиг стремятся к ненулевым значениям. Особенно заметен этот эффект в случае Cu I 510.5541 нм, для которой ширина, обусловленная сверхтонким расщеплением, составляет 10.5 пм, а сдвиг — –1.81 пм.