Issues

 / 

1988

 / 

June

  

Reviews of topical problems


Resonance radiation plasma (photoresonance plasma)

,  a,  b
a National Research Centre ‘Kurchatov Institute’, pl. Akademika Kurchatova 1, Moscow, 123182, Russian Federation
b Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences, ul. Izhorskaya 13/19, Moscow, 127412, Russian Federation

A plasma formed by the action on a gas of monochromatic radiation whose frequency corresponds to the energy of a resonance transition in the atom is studied. The elementary methods of creating and studying a plasma of this type are analyzed. The kinetics of formation of a photoresonance plasma is studied, including collision processes with participation of excited atoms leading to formation of molecular ions and highly excited atoms, processes of stepwise ionization and triple recombination, and radiative processes. A photoresonance plasma is characterized by a high electron density with a relatively low electron temperature; for this reason the condition of ideality is more easily violated in a plasma of this type. Some ways of utilizing a photoresonance plasma are presented.

Fulltext pdf (743 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.1070/PU1988v031n06ABEH003563
PACS: 52.25.Os, 52.20.Fs, 52.38.−r (all)
DOI: 10.1070/PU1988v031n06ABEH003563
URL: https://ufn.ru/en/articles/1988/6/c/
Citation: Beterov I M, Eletskii A V, Smirnov B M "Resonance radiation plasma (photoresonance plasma)" Sov. Phys. Usp. 31 535–554 (1988)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Бетеров И М, Елецкий А В, Смирнов Б М «Плазма резонансного излучения (фоторезонансная плазма)» УФН 155 265–298 (1988); DOI: 10.3367/UFNr.0155.198806c.0265

References (103) ↓ Cited by (26) Similar articles (20)

  1. Mohler F, Boeckner C J. Res. Natl. Bur. Standards 5 399 (1930)
  2. ’a’?р’?у’?’?с ’v ’K, ’F’?рch’?’?’?’? Yu ’z, ’zрzh’?’?с’?’?’? ’B ’a Zh. Eksp. Teor. Fiz. 53 417 (1967); Morgulis N D, Korchevoi Yu P, Przhonskii A M Sov. Phys. JETP 26 279 (1968)
  3. ’?), ’F’?yuch’?р’?’? ’B ’v, ’G’?’?у’?’?’?’? ’v ’v ’zр’?ts’?ссы ’?’?’?’?уzh’?’?’?’?ya ’? ’?’?’?’?’?’?ts’?’? ’?т’?’?’?’? ’?р’? ’?’?’?’?’?shch’?’?’?’? с’?’?т’? (’’.: ’R’?’?-’?’? ’’’I’p, 1983); ’?), ’F’?yuch’?р’?’? ’B ’v Kh’?’?’?ya ’?’?’?’?’?ы. ’Eы’?. 7 (’z’?’? р’?’?. ’G ’a ’l’?’?р’?’?’?’?) (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1980) с. 109
  4. ’a’?р’?у’?’?с ’v ’K, ’F’?рch’?’?’?’? Yu ’z ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 8 313 (1968); Morgulis N D, Korchevoi Yu P JETP Lett. 8 192 (1968)
  5. ’a’?р’?у’?’?с ’v ’K, ’zрzh’?’?с’?’?’? ’B ’a Zh. Eksp. Teor. Fiz. 58 1873 (1970); Morgulis N D, Przhonskii A M Sov. Phys. JETP 31 1005 (1970); ’a’?р’?у’?’?с ’v ’K, ’zрzh’?’?с’?’?’? ’B ’a Zh. Tekh. Fiz. 41 992 (1971); Morgulis N D, Przhonskii A M Sov. Phys. Tech. Fiz. 16 780 (1971)
  6. ’’’?’?’?’?с’?’?’? ’e ’K, ’s’?рс’?’? ’d ’G ’n’?’?р’?ya ’?с’?ры (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1975)
  7. ’O’?’?ь’?’?’?’?ch Ya ’G, ’i’?’?’?’?р Yu ’z ’s’?’?’?’?’? у’?’?р’?ыkh ’?’?’?’? ’? ’?ыс’?’?’?т’?’?’?’?р’?тур’?ыkh ’?’?’?р’?’?’?’?’?’?’?ch’?с’?’?kh ya’?’?’?’?’?’? 2-’? ’?’?’?. (’a.: ’v’?у’?’?, 1966)
  8. Measures R M, Drewell N, Cardinal P J. Appl. Phys. 50 2662 (1979)
  9. Tamura H, Horioka K, Kazuya K J. Appl. Phys. 59 3722 (1986); Hijikawa M et al. Appl. Phys. Lett. 45 234 (1984)
  10. ’’’?’?’?’?’?’?’? ’E ’E ’? ’?р. ’F’?’?’?т’?’?’?ya э’?’?’?т’?р’?’?’?’?’? 12 866 (1985); Lebedev V V et al. Sov. J. Quantum Electron. 15 568 (1985)
  11. Seliger R L et al. Appl. Phys. Lett. 34 310 (1979)
  12. Dreyfus R W Appl. Phys. Lett. 36 495 (1980); Dreyfus R W Appl. Phys. Lett. 38 645 (1981)
  13. Tam A C, Zapka W Laser Focus 69 (1982), March; Tam A C Proc. Conference Laser-81, New Orleans, December, 1981; Tam A C J. Appl. Phys. 56 4682 (1980)
  14. ’O’?р’?’? ’v ’G ’? ’?р. с’?. 3’?, ’Eы’?. 13 (1987) p. 131; ’dch’?’?’? ’E ’v ’? ’?р. Usp. Fiz. Nauk 148 473 (1986); Ochkin V N et al. Sov. Phys. Usp. 29 260 (1986)
  15. ’’’?т’?kh’?’? ’E ’l ’v’?’?’?’?’?’?’?ы’? с’?’?’?’?т’?’?’?ы’? ф’?т’?’?р’?ts’?ссы ’? ’?т’?’?’?kh ’? ’?’?’?’?’?у’?’?kh (’a.: ’s’?’?’?’?т’?’?’?, 1983)
  16. ’Gут’?’?’?’? ’s ’B, ’s’?’?р’?’?’?’?т ’E ’B ’Rсс’?’?’?’?’?’?’?’?ya ’?’? э’?с’?’?р’?’?’?’?т’?’?ь’?’?’? ’? т’?’?р’?т’?ch’?с’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1959) с. 62
  17. Rabinowitz P, Jacobs S, Gould G Appl. Opt. 1 513 (1962); Rabinowitz P, Jacobs S, Gould G Phys. Rev. Lett. 7 415 (1961)
  18. ’F’?yuch’?р’?’? ’B ’v, ’l’?’?’?’?’? ’E Yu ’d’?т’?’?’? с’?’?’?тр’?с’?. 34 425 (1973); Klyucharev A N, Sepman V Yu 34 241
  19. Tan K L, von Engel A J. Phys. D 1 258 (1968)
  20. Johnson P C, Cooke M J, Allen I E J. Phys. 11 1877 (1978)
  21. Stangely P C, Allen I E Nature 233 472 (1971)
  22. ’Gр’?’?с’?’?’? ’E ’G ’? ’?р. Teplofiz. Vys. Temp. 12 191 (1974); Brodskii V B et al. High Temp. 12 162 (1974); ’Gр’?’?с’?’?’? ’E ’G, ’E’?р’?’?ch’?’? ’B ’n Zh. Tekh. Fiz. 40 1927 (1970); Brodskii V B, Voronchev A T Sov. Phys. Tech. Phys. 15 1501 (1971)
  23. ’’’?’?’?’?’?’? ’E ’z, ’Fр’?у’?’?’?ya ’e ’F ’pch. ’?’?’?. ’’’?т’?. у’?-т’? 232 51 (1975)
  24. Lucatorto T B, McIlrath T J Phys. Rev. Lett. 37 428 (1976)
  25. Stasewitz T Opt. Commun. 35 439 (1980)
  26. McIlrath T J, Lucatorto T B Phys. Rev. Lett. 38 1390 (1977)
  27. McIlrath T J et al. J. Opt. Soc. Am. B 3 398 (1986)
  28. Skinner C H J. Phys. B 13 55 (1980)
  29. Lucatorto T B, McIlrath T J Appl. Opt. 19 3948 (1980)
  30. Bachor H A, Kock M J. Phys. B 13 L368 (1980); Bachor H A, Kock M J. Phys. B 14 2793 (1981)
  31. Kunnemeyer R, Kock M J. Phys. 16 L607 (1983); Kallenbach A et al. J. Phys. 19 2645 (1986)
  32. Jahreiss L, Huber M C Phys. Rev. A 28 3382 (1983)
  33. Lucatorto T B et al. Phys. Rev. Lett. 47 1124 (1981)
  34. Hill W T (III) J. Phys. B 19 359 (1986)
  35. ’O’?’?ts’?’? ’v ’F, Sh’?’?’?р’?’? ’v Ya ’zр’?’?р’?’?т №208’s. Ch. 2 (’Fр’?с’?’?yaрс’?: ’R’s ’l’d ’B’v ’l’l’l’i, 1982)
  36. ’’’?’?’?’?’?’? ’E ’E, ’z’?yaсу’?ya ’E ’a, Ch’?’?’?т’?’?’? ’E ’z ’’’?’?’?р’?ы’? с’?ст’?’?ы (’v’?’?’?с’?’?’?рс’?: ’R’n’s ’l’d ’B’v ’l’l’l’i, 1982) p. 35
  37. Koch M E, Verma K K, Stwalley W C J. Opt. Soc. Am. 70 627 (1980)
  38. ’G’?т’?р’?’? ’R ’a, ’s’?т’?’?’? ’v ’E, Ch’?’?’?т’?’?’? ’E ’z ’d’?т’?’?’? с’?’?’?тр’?с’?. 54 947 (1983); Beterov I M, Fateev N V, Chebotaev V P Opt. Spectrosc. 54 563 (1983)
  39. De Jong A, van der Valk F J. Phys. B 12 L561 (1979)
  40. Dreyfus R W Appl. Phys. Lett. 36 495 (1980)
  41. Zherichin A N et al. Appl. Phys. B 30 47 (1983)
  42. ’aуch’?’?’? ’a ’’ ’? ’?р. ’F’?’?’?т’?’?’?ya э’?’?’?тр’?’?. 10 2331 (1983); Muchnik M L et al. Sov. J. Quantum Electron. 13 1515 (1983); ’aуch’?’?’? ’a ’’ ’z’?сь’?’? Zh’n’s 9 1291 (1983); Muchnik M L Sov. Tech. Phys. Lett. 9 553 (1983)
  43. Beterov I M et al. Opt. Commun. 59 100 (1985)
  44. ’B’?’?’?с’?’? ’a ’E, ’R’?ь’?’?’? ’s ’B, ’aуkhт’?р’?’? Ch ’F "’E’?’?’?’?’?’?’?’?ст’?’?’? ’?’?рya’?’?’? ’? ф’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’’’?’?’? ’?р’? ’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?ts’?’? ’?’?’?’? ’?’?’?’?р’?ы’? ’?’?’?уch’?’?’?’?’?" ’zр’?’?р’?’?т №79 (’a.: ’R’d’s’B’v ’l’l’l’i, 1985)
  45. ’G’?’?’?р’?’?’? ’’ ’a, ’E’?р’?’?ь’?’? ’E ’l, Ya’?у’?’?’? ’R ’n ’F’?’?’?т’?’?’? ’?’?р’?’?’?’?’?’?с’?’?’? ’?’?’?’?’?т’?’?’?’?р’?тур’?’?’? ’?’?’?’?’?ы (’a,: ’v’?у’?’?, 1982)
  46. ’E’?’?’?’?’? Yu ’B, ’I’?’?’?ts’?’?’? ’E ’a Zh. Eksp. Teor. Fiz. 52 1345 (1967); Vdovin Yu A, Galitskii V M Sov. Phys. JETP 25 894 (1967)
  47. ’E’?’?’?’?’? Yu ’B ’? ’?р. ’E’?’?р’?сы т’?’?р’?’? ’?т’?’?’?kh ст’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’z’?’? р’?’?. Yu ’B ’E’?’?’?’?’?’?) (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?т, 1980) с. 50
  48. ’E’?’?’?’?’? Yu ’B, ’K’?’?р’?’?’?’?’? ’v ’B Zh. Eksp. Teor. Fiz. 55 1047 (1968); Vdovin Yu A, Dobrodeev N A Sov. Phys. JETP 28 544 (1969)
  49. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a ’Bс’?’?’?т’?т’?ch’?с’?’?’? ’?’?т’?’?ы ’? т’?’?р’?’? ’?т’?’?’?ыkh ст’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1973) с. 246
  50. ’i’?’?ts’?’? ’B ’B, ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a ’z’?р’?’?’?тры ’?т’?’?’?’? ’? ’?т’?’?’?ыkh ’?’?’?’?’?: ’l’?р’?’?’?ch’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1986); Radtsig A A, Smirnov B M Reference Data On Atoms, Molecules, And Ions (Berlin: Springer-Verlag, 1985)
  51. ’l’?’?’?’?ь’?’?’? ’R ’R ’E’?’?’?’?’?’?’? ’? т’?’?р’?yu ’?т’?’?’?ыkh с’?’?’?тр’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1977)
  52. ’?р’?’?’?’?’? ’E ’z, ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a ’R’?’?уch’?т’?’?ь’?ы’? ’?р’?ts’?ссы ’? ’?т’?’?’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’Eысsh’?ya sh’?’?’?’?, 1982)
  53. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a ’s’?’?’?’?’? с’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1978)
  54. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a ’E’?’?’?уzh’?’?’?’?ы’? ’?т’?’?ы (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1982)
  55. ’M’?’?ts’?’?’? ’B ’E, ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a Zh. Eksp. Teor. Fiz. 84 1639 (1983); Eletskii A V, Smirnov B M Sov. Phys. JETP 57 955 (1983)
  56. Smirnov B M Excited Atoms And Molecules (New York: Wiley, 1987)
  57. ’B’?т’?’?’?’? ’M ’M, ’F’?рch’?’?’?’? Yu ’z ’p’sZh 22 1557 (1977)
  58. ’E’?’?’?shт’?’?’? ’’ ’B, ’l’?’?’?’?ь’?’?’? ’R ’R, Yu’?’?’? ’M ’B ’l’?ch’?’?’?ya ’?’?’?’?уzh’?’?’?’?ya ’?т’?’?’?’? ’? ’?’?’?’?’? э’?’?’?тр’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1973)
  59. ’O’?’?’?с’?ch’?ы’? ’R ’z, ’z’?ст’?’? ’M ’v, ’B’?’?’?с’?kh’?’? ’R ’l Zh. Eksp. Teor. Fiz. 68 1724 (1975); Zapesochnyi I P, Postai E N, Aleksakhin I S Sov. Phys. JETP 41 865 (1975)
  60. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a Dokl. Akad. Nauk SSSR 187 787 (1969); Smirnov B M Sov. Phys. Dokl. 14 778 (1970)
  61. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a Teplofiz. Vys. Temp. 24 239 (1986); Smirnov B M High Temp. 24 176 (1986)
  62. Kolokolov N B Kh’?’?’?ya ’?’?’?’?’?ы. ’Eы’?. 12 (’z’?’? р’?’?. ’G ’a ’l’?’?р’?’?’?’?) (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т) 56 (1980)
  63. ’l’?’?р’?’?’? ’G ’a Usp. Fiz. Nauk 133 569 (1981); Smirnov B M Sov. Phys. Usp. 24 251 (1981)
  64. Bezuglov N N, Klucharev A N, Sheverev V A J. Phys. B 17 L449 (1984)
  65. ’G’?’?у’?’?’?’? ’v ’v, ’F’?yuch’?р’?’? ’B ’v, Sh’?’?’?р’?’? ’E ’B Zh’z’l 40 915 (1984); Bezuglov N N, Klyucharev A N, Sheverev V A J. Appl. Spectrosc. 40 637 (1984)
  66. ’F’?yuch’?р’?’? ’B ’v, ’l’?’?’?’?’? ’E Yu, ’Eу’?’?’?’?’?ch ’E ’d’?т. с’?’?’?тр’?с’?. 42 588 (1977); Klyucharev A N, Sepman V Yu, Vuinovich V Opt. Spectrosc. 42 336 (1977)
  67. Kushawaha V S, Leventhal J J Phys. Rev. A 22 2468 (1980)
  68. ’Kу’?’?’? ’M ’’, Sh’?’?т’?’? ’R ’z Zh. Eksp. Teor. Fiz. 78 2116 (1980); Duman E L, Shmatov I P Sov. Phys. JETP 51 1061 (1980)
  69. Janev R, Mihajlov A Phys. Rev. A 21 819 (1980)
  70. Weiner J, Boulmer J J. Phys. B 19 599 (1986)
  71. Klucharev A N, Lazarenko A V, Vujnovič V J. Phys. B 13 1143 (1980)
  72. Cheret M et al. J. Phys. B 15 3463 (1982)
  73. Boulmer J, Bonanno R, Weiner J J. Phys. B 16 3015 (1983)
  74. Kushawaha V S J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 34 305 (1985); Kushawaha V S Physica C 132 295 (1985)
  75. Zagrebin S B, Samson A V J. Phys. B 18 L217 (1985)
  76. ’O’?’?р’?’?’?’? ’l ’G, ’l’?’?с’?’? ’B ’E ’z’?сь’?’? Zh’n’s 10 114 (1984); Zagrebin S B, Samson A V Sov. Tech. Phys. Lett. 10 47 (1984); ’O’?’?р’?’?’?’? ’l ’G, ’l’?’?с’?’? ’B ’E ’R’?’?. ’B’v ’’’?т’l’l’i. ’l’?р. ф’?’?.-т’?kh. ’?’?у’? (6) 118 (1985)
  77. ’O’?’?р’?’?’?’? ’l ’G, ’l’?’?с’?’? ’B ’E ’z’?сь’?’? Zh’n’s 11 680 (1985); Zagrebin S B, Samson A V Sov. Tech. Phys. Lett. 11 283 (1985)
  78. ’K’?’?’?’?р’?’?’?’? ’B ’O ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’n’s 4 1013 (1978); Devdariani A Z et al. Sov. Tech. Phys. Lett. 4 408 (1978)
  79. Cheret M, Barbier L Phys. Rev. A 30 1132 (1984)
  80. Barbier L, Djerad M T, Cheret M Phys. Rev. A 34 2710 (1986)
  81. Ciocca M et al. Phys. Rev. Lett. 56 704 (1986)
  82. Zollars B G et al. Phys. Rev. A 32 3330 (1985); Zollars B G et al. J. Chem. Phys. 84 5589 (1986)
  83. Beterov I M et al. Z. Phys. D 6 55 (1987); ’G’?т’?р’?’? ’R ’a, ’s’?т’?’?’? ’v ’E Zh. Eksp. Teor. Fiz. 93 31 (1987); Beterov I M et al. Sov. Phys. JETP 66 17 (1987)
  84. Harth K et al. Opt. Commun. 54 343 (1985)
  85. Klots C E Chem. Phys. Lett. 38 61 (1976)
  86. Chutjian A, Alajajian S H Phys. Rev. A 31 2885 (1985)
  87. ’lт’?’?’?’?’?’?с ’i ’s, ’K’?’?’?’?’?’? ’s ’E (’i’?’?.) ’i’?’?’?’?р’?’?’?с’?’?’? ’?т’?’?ы (’a.: ’a’?р, 1985)
  88. ’s’?рт’?’? ’E ’M, Ya’?у’?’?’? ’R ’n ’s’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’?’?’?ы (Ch’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’?: ’R’?’?. ’?т’?’?’? ’RKh’s ’B’v ’l’l’l’i, 1984)
  89. Landen O L et al. Phys. Rev. A 32 2963 (1985)
  90. ’Iр’?’? ’I ’l’?’?’?тр’?с’?’?’?’?ya ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1969)
  91. Camus P, Green R B J. Physique 44 C7-513 (1983)
  92. Bridges W B J. Opt. Soc. Am. 68 352 (1978)
  93. Goldsmith J E M, Lawler J E Contemp. Phys. 22 235 (1981)
  94. Van P de Weijer, Cremers R M M Opt. Commun. 53 109 (1985)
  95. Pianarosa P, Demers Y, Gagne J M J. Opt. Soc. Am. B 1 704 (1984)
  96. Kopystynska A, Moi L Phys. Rep. 92 135 (1982)
  97. Measures R M J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 10 107 (1970); Measures R M, Wizinowich P L, Cardinal P G J. Appl. Phys. 51 3622 (1980); Measures R M, Cardinal P G Phys. Rev. A 23 804 (1981)
  98. ’F’?сьya’?’?’? ’E ’B, ’lт’?р’?ст’?’? ’B ’v Zh. Eksp. Teor. Fiz. 76 944 (1979); Kas’yanov V A, Starostin A N Sov. Phys. JETP 49 476 (1979)
  99. ’F’?сьya’?’?’? ’E ’B, ’lт’?р’?ст’?’? ’B ’v ’F’?’?’?т’?’?’?ya э’?’?’?тр’?’?. 8 125 (1981); Kas’yanov V A, Starostin A N Sov. J. Quantum Electron. 11 68 (1981)
  100. ’F’?сьya’?’?’? ’E ’B, ’lт’?р’?ст’?’? ’B ’v Teplofiz. Vys. Temp. 23 609 (1985)
  101. ’G’?’?у’?’?’?’? ’v ’v ’? ’?р. Kh’?’?’?ya ’?’?’?’?’?ы. ’Eы’?. 13 (’z’?’? р’?’?. ’G ’a ’l’?’?р’?’?’?’?) (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1987) с. 3
  102. Walsh C J, Baldis H A Phys. Rev. Lett. 48 1483 (1982); Seka W Opt. Commun. 40 437 (1982); Villeneuve et al. Phys. Fluids 27 721 (1984)
  103. ’M’?’?ts’?’?’? ’B ’E, ’O’?’?ts’?’? Yu ’v, ’s’?’?’?ch’?’? ’l ’E Zh. Eksp. Teor. Fiz. 94 (5) (1988)

© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions