Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2023(2))

где в процессах (7а-7г) Y означает учет всех четырех A3Eu+, B3ng, W3Au, B'3Eu триплетных состояний Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 2, № 2. С. 70-76. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 2, No. 2. P. 70-76. N 2 , а также гашение трех синглетных состояний: N 2 ( 0 '% “, v > 2) + N 2 (X % +, v = 0) ^ N 2 (X % +, v') + N 2 Y v ) , (8а) N 2 (a 'n g , v > 1) + N2(X4g+, v = 0) ^ N 2 (X>Eg+, v') + N 2 Y v*), (8б) N 2 (w'Au, v > 0) + N2(X4g+, v = 0) ^ N2(X4g+, v') + N 2 Y v ) , (8в) где в процессах (8а-8в) Y означает учет всех трех a aEu-, a 'ng , w'Au синглетных состояний N 2 . Мы применяем здесь коэффициенты скоростей, рассчитанные в работе (Kirillov, 2012). Рассматриваются также процессы гашения четырех триплетных и трех синглетных состояний N 2 при столкновениях с молекулярным кислородом: N 2 (A3Eu+, v > 0) + O 2 (X % - v = 0) ^ N2(X4g+, v') + O 2 (Z, v*) or O + O, (9а) N 2 (Y, v > 0) + O 2 (X % -, v = 0) ^ N2(X4g+, v') + O 2 (Z, v*) or O + O, (9б) где Y — это триплетные состояния B3ng, W A B'3Eu~ и синглетные состояния a''Eu- a 'ng , w'Au, Z, означает электронно-возбужденные состояния O 2 и переходы в континуумах Герцберга или Шумана - Рунге, или возбуждение отталкивающих состояний O 2 . Рассчитанные в работе (Kirillov, 2012) коэффициенты скоростей для процессов (9а) и (9б) используются при настоящих расчетах. Также мы рассматриваем здесь внутримолекулярный процесс переноса энергии электронов: N 2 (A3Eu+, v) + N 2 (X % +, v = 0) ^ N 2 (X % +, v' = v + 25) + N 2 (X % +, v = 0) (10) для низших уровней v = 0 -5 состояния A3Eu+. Коэффициенты скоростей k 10 (v = 0) = 2,0*10-18 см3с~' и k 10 (v = 1) = 4,0*10-17 см3с-1 для процесса (10) для двух колебательных уровней v = 0,1 принимаются в расчетах согласно экспериментальным данным работы Levron and Phelps, 1978). Кроме того, мы учитываем процессы образования и тушения колебательно-возбужденных молекул N 2 (X'Eg+, v' > 0) в следующих процессах: e + N 2 X Eg+, v = 0) ^ e + N 2 X Eg+, v' > 0), (11) где е означает вторичные электроны, и процессы колебательно-колебательного обмена энергией: N 2 (X % +, v') + N 2 (X % +, v = 0) ^ N 2 (X % +, v '-1 ) + N 2 (X'Eg+, v = 1), (12) N 2 (X % +, v') + O 2 (X % -, v = 0) ^ N 2 (X'Eg+, v '-1 ) + O 2 (X3Eg-, v = 1), (13) N 2 (X % +, v') + CO2(0,0,0,0,1) ^ N 2 (X'Eg+, v '-1 ) + CO2(0,0,0,1,1). (14) На рисунке 1 приведены высотные профили скоростей ионообразования в средней атмосфере 30-70 км для моноэнергетического потока электронов с энергиями Е = 2, 4, 10 МэВ и потоками 105эл/см2 сстер согласно работе (Turunen et al., 2009). Также на рисунке 1 представлены профили интенсивностей свечения полосы 337 нм (излучательный переход (2)) второй положительной системы молекулярного азота. Как видно из рисунка 1, гашение состояния C n очень мало, поскольку для данных высот столкновительное время жизни (Kirillov, 2019) намного больше излучательного (Gilmore et al., 1992), поэтому профили свечения практически повторяют по форме профили скоростей ионообразования на рассмотренных высотах. На рисунке 2 приведены рассчитанные концентрации [N 2 (X1Eg+, v' = 1)] на высотах 30-70 км при высыпании электронов с энергиями Е = 2, 4, 10 МэВ. При расчете учтены процессы (7а-7г), (8а-8в), (9а, 9б), (10), (11), при которых образуются колебательно-возбужденные молекулы азота N 2 (X1Eg+, v' > 0). Как видно из рисунка 2, концентрации колебательно-возбужденного молекулярного азота N 2 (X1Eg+, v' = 1) получаются порядка 105-1 0 6см-3 на высотах 50-70 км. © Кириллов А. С., Белаховский В. Б., 2023 72