温稠密物质 X 射线汤姆逊散射中弛豫时间的平均原子处理

我们在平均原子近似框架下考察了有限弛豫时间对温稠密等离子体汤姆逊散射的影响。目前大多数计算使用无碰撞 Lindhard 介电函数来评估自由电子对汤姆逊截面的贡献。在本工作中，我们使用了显式包含弛豫时间的 Mermin 介电函数。通过将平均原子视为均匀电子气中的杂质来评估弛豫时间，该时间关键依赖于输运截面。计算得到的弛豫率与从 Ziman 静态电导率公式推断的值以及从频率依赖电导率拟合推断的速率吻合良好。我们将平均原子势中通过相移分析确定的输运截面与常用 Born 近似评估的结果进行了比较。Born 近似在高能下收敛于精确截面；然而，低能下出现的差异导致了相应的弛豫率差异。通过比较使用 Lindhard 和 Mermin 介电函数计算汤姆逊散射的自由电子动态结构函数，我们考察了在模拟 X 射线汤姆逊散射谱时包含弛豫时间的相对重要性。本文给出了在温稠密 Be 等离子体中的应用，温度范围为 2 至 32~eV，密度范围为 2 至 64~g/cc。