بررسی رفتار زمانی سیگنالهای اپتوگالوانیک نئون در ناحیه 630-600 نانومتر

طیف سنجی اپتوگالوانیک، یک روش ساده و مفید برای مشاهده ی انتقال های نوری در محیط پلاسما است. هنگامی که پلاسما تحت تابش لیزر قرار می گیرد، به شرطی که فرکانس در رزونانس با ترازهای گاز پرکننده باشد، هدایت پلاسما و جریان الکتریکی تخلیه تغییر می کند. این پدیده به اثر اپتوگالوانیک معروف است. در این شرایط غالباًجمعیت دو تراز درگیر در رزونانس تغییر می کند. بنابراین تعادل یونش و مقاومت ظاهری تخلیه تغییر می کند. این تغییر بوسیله یک تبدیل کننده آنالوگ به دیجیتال و از طریق یک خازن خوانده شده و سپس تغییرات بر روی نمایشگر مشاهده می شود. برای ثبت طیف اپتوگالوانیک عملاً فرکانس لیزر روبش شده و تغییرات جریان تخلیه ثبت می شود. افت وخیز در جریان که پس از تابش لیزر رخ می دهد به انتقالات الکترونی نسبت داده می شود. در شرایط روزنانس، بعد از تابش لیزر یک افزایش ناگهانی در جریان تخلیه مشاهده می شود. پس از آن جریان به زیر خط پایه می رسد و دوباره به آرامی به خط پایه باز می گردد. رفتارزمانی جریان تخلیه به سرعت فروافت ترازها وابسته است. در این کار رفتار زمانی برای شش انتقال نئون در ناحیه 600 تا 630 نانومتر مطالعه شده است. برای انجام این کار از لیزر رنگی (مدل tdl90 کوانتل فرانسه) و یک لیزر nd:yag (مدل yg980 کوانتل فرانسه) به عنوان پمپ کننده لیزر رنگی استفاده شده است. رنگ رودامین 101 برای ایجاد نور لیزر در ناحیه 600 تا 630 نانومتر استفاده شده است. پهنای هر تپ لیزر رنگ 1 cm-8/0 است، که در طول موج 600 نانومتر 3 پیکومتر است. از لامپ هالوکاتد تجاری نقره که در یک مدار شامل منبع تغذیه (200-600 ولت) قرار دارد، برای ایجاد تخلیه استفاده شده است. در این تحقیق رفتار زمانی سیگنال اپتوگالوانیک مربوط به شش انتقال دو فوتونی نئون که قبلاً در آزمایشگاه لیزر دانشگاه صنعتی اصفهان مشاهده شده است بررسی شده است. این انتقال ها ازترازهای 2p53s[3/2]1 و 2p53s[1/2]0 به ترازهای آرایش الکترونی 2p54d و 2p55s برای گاز نئون می باشد. رفتار زمانی برای تمامی انتقال ها یکسان است. ابتدا سیگنال بسرعت افزایش یافته، سپس به زیر خط پایه کاهش می یابد و در مرحله آخر به آرامی به خط پایه باز می گردد. تمامی انتقال ها در سه جمله نمایی برازش می شوند که مطابق با مدل هان و همکاران می-باشد. بر اساس این نتایج سه تراز در پدید آوردن سیگنال اپتوگالوانیک نقش دارند. یکی تراز پایین 3s که جمعیت آن در اثر لیزر کاهش یافته و دوباره جمعیت دار می شود. تراز بالایی 2p54d و 2p55s که در اثر لیزر جمعیت دار شده اما سریعاً به ترازهای 3p و 4p فروافت تابشی دارند. بنابراین دو تراز جدید که جمعیت دار شدند سیگنال اپتوگالوانیک را می سازند. برای همه انتقال ها رفتار زمانی در جریان های مختلف بررسی شده است و سرعت فروافت برای تراز پایین 3s و ترازهای 3p و 4pبصورت تابعی از جریان تخلیه گزارش شده است و همچنین ثابت زمانی مدار نیز تعیین شده است. برای همه ترازهای در گیر در انتقال، زمان استراحت برخوردی و تابشی محاسبه شده است که با موارد قبلی گزارش شده مطابقت. دارد