密度对碰撞等离子体氧电离平衡的影响
太阳与恒星天体物理
2020-07-22 v1 原子物理
摘要
碰撞等离子体中最常用于诊断的离子丰度源自与密度无关的日冕近似。在较高密度、较低温度条件下，一旦亚稳态能级被占据，电离率会增强；若离子复合到里德伯能级，复合率会受到抑制。结果导致离子的形成温度发生偏移，改变了等离子体诊断。为准确模拟由亚稳态能级引起的电离效应，我们计算了氧的新电子碰撞电离截面，包括基态与亚稳态能级的直接电离和激发-自电离。结果已被纳入碰撞辐射建模，以展示一旦亚稳态能级被占据，氧的电离平衡如何变化。对双电子复合的抑制进行了估算并同样纳入建模，展示了相对于日冕近似随密度的偏移。电离平衡的最终结果被用于微分发射度建模，以预测太阳过渡区中 O II-VI 发射的许多谱线强度。与日冕近似建模结果相比，预测对 O II、O VI 及 O III-V 的互组合谱线的吻合度提高了 15-40%。尽管这些谱线观测仍存在偏差，但很大程度上可由观测的变异性解释。
引用
@article{arxiv.2007.00465,
title = {Effects of density on the oxygen ionisation equilibrium in collisional plasmas},
author = {R. P. Dufresne and G. Del Zanna and N. R. Badnell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00465},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 11 figures, accepted by MNRAS