METHODO INTENSITA RELATIVE
(METHODO DI ORNSTEIN)

    Si puo venir a misirare la temperatura che caratterizza lo stato di plasma otticamente sottile nelle condizioni del equilibrio termodinamico locale, se misuriamo l`intensita di qualsiasi linea spettrale l fra quelle che vengono emesse dal plasma nelle unita assolute secondo la formula

Jki= N0(gk/g0)Akihnki exp(-Ek/kT), (11)

dove i valori N0, gk, g0, gi, Aki, h, nki, Ek si prendono rispettivamente per i passaggi nel atomo, ione o molecula. Pero, la misurazione di precisione delle intensita assolute delle linee spettrali e collegata alle grosse difficolta sperimentali. A parte questo, sono tanti i casi, nei cui sono noti solamente i valori relativi probabilita passaggi. Alla base del methodo di misurazione della temperatura plasmatica, elaborato da L.S. Ornstein, c`e la determinazione spettrocsopica temperaturale secondo i cambiamenti delle intensita relative delle linee spettrali. Questo ci da la possibilita di evitare il cambiamento valori assolui e non richiede la conoscenza delle grandezze assolute delle concentrazioni degli atomi o ioni. In sostanza, il methodo e questo: vengono considerate 2 linee spettrali, che appariscono durante il passaggio fra livelli eccitati k ®i e l ® m della stessa varieta di particelle (atomi, ioni della detta moltiplicita, etc.) Se le popolazioni di questi livelli, tutti quanti, soddisfanno la ritribuzione di Bolzmann colla stessa temperatura dell`eccitazione Òå, allora, avendo iscritto l`espressione (11) per ambedue le linee e combinandole, otteneremo il rapporto in forma di

Jki /Jlm=(Aki/Alm)(gk/gl)(llm/lki) exp[-(Ek-El)/kTe], (12)

dove lki e llm sono lunghezze d`onde delle linee spettrali selezionate. Ci si prende in considerazione che lo stato principale per dette particelle della stessa varieta e sempre uguale. Avendo misurato le intensita relative di 2 linee, utilizzando la formula (12), si puo calcolare la temperatura elettronica.

    Valutiamo la precisione ricerca tempratura. Dopo aver differenziato (12), abbiamo

DTe/Te=[kTe/(Ek-El)][D(Jki/Jlm)/(Jki/Jlm)], (13)

Di qua si vede che la precisione ricerca Te e piu alto, piu grande diventa la differenza energie alti livelli: Eki- Elm. I valoro Eki e Elm vengono fissati col posizionamento livelli nello schema energetico del detto atomo o ione. E auspicabile di selezionare delle linee spettrali, che si trovano nella parte spettrale la piu adatta alle misurazioni e che hanno la differenza energie alti livelli
DElk = El -Ek³ 1 EV. A parte questo, occorre scegliere le linee coi noti valori probabilita passaggi spontanei. Il riassorbimento deve mancare alle linee e le linee non devono appartenere ai doppioni.

    Per accrescere la precizione e la sicurezza della misurazione temperaturale Te , in realta di solito le simili misurazioni vengono fatte non per 2 linee, ma per il numero piu grosso delle linee colle DE diverse e la lavorazione si esegue graficamente sulla base dell`equazione

lg(Jki/Jlm)=lg[Akigkllm/(Almgllki)]-5040(Ek-El)/Te. (14)

    Avendo introdotto i contrassegni: Pki=Akigkhnki/g0 e Plm=Alm=Almglhnlm/g0 , la formula (14) puo esser rappresentata in forma di

lg(Jki/Jlm)=lg(Pki/Plm)-5040(Ek-El)/Te , (15)

dove il valore Å viene espresso in elettronvolt. La linearita del grafico ottenuto testimoniera della giustezza della condizione (4). La tangente dell`angolo dell`inclinazione ci da la possibilita di trovare la temperatura elettronica secondo la formula

Te=5040(El-Ek)/[lg(Jki/Jlm) + lg(Plm/Pki)] =

= 5040(El-Ek)/[lg(Jki /Jlm)+lg[Almgmlki/(Akigkllm)]]. (16)

    Durante la registrazione fotoelettricaa del flusso in luce il valore lg(Jki/Jlm) si misura tenendo conto della sensibilita spettrale del fotomoltiplicatore.

    Spesso invece di probabilita passaggi spontanei Aki si introduce la forza del oscillatore fik, che dimostra l`efficienza atomi reali ad assorbire i quanti energetici nei confronti degli oscillatori classici

    Utilizzando il legame fra la forza del oscillatore fik colla probabilita passaggio
fik=(gk/gl)e0mec3Aki/2pe2n2ki , la formula (14) durante la registrazione fotoelettrica si iscrive come segue

lg(Vki/Vlm)=lg[fikgil2lmSlm/(fmlgml2 kiSik)] - 5040(Ek-El)/Te, (17)


dove Vki e Vlm, Ski e Slm sono le tensioni all`uscita dell`amplificatore corrente continuo nel massimo dell`intensita e sensibilita spettrali per le lunghezze d`onde dei passaggi k ®i e l ®m rispettivamente.
TORNARE