Cloudy 时序 astrophysics 代码模拟与 keV 激光生成氦气等离子体实验 X 射线光谱的比较
高能天体物理现象
2025-11-19 v1
摘要
我们在实验中生成了强光离子化的氦气等离子体，实验设计利用氦锰箔片经 VULCAN 高功率激光（位于英国中央激光设施）照射产生的 X 射线 L 带线发射。实验原理在于采用线发射而非常用的亚 keV 准黑体源，使 keV 辐射在较软 X 射线中的作用更为显著，从而模拟更高有效光谱温度的黑体效应。我们的目标是在实验室中再现星体盘旋能源来源中出现的极端光离子化条件。本文将实验测得的 K-β X 射线氦气光谱与时序版 Cloudy astrophysics 软件模拟结果进行比较。结果表明，面向天体物理源开发的此类软件（如 Cloudy）可成功模拟实验室等离子体。模拟与实验的对比显示，亚 keV 光子致使外层电子光离子化，对实验建模具有显著影响，精确测量完整能量范围内的 X 射线驱动光谱对获取准确模拟至关重要。
引用
@article{arxiv.2511.14538,
title = {A comparison of time-dependent Cloudy astrophysical code simulations with experimental X-ray spectra from keV laser-generated argon plasmas},
author = {N. Rathee and F. P. Keenan and R. J. R. Williams and G. J. Ferland and S. J. Rose and S. White and D. Riley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14538},
year = {2025}
}