Tsallis 框架下中性 He、Li、Be 离子化速率

中性等离子体的单电子撞击离子化速率系数既取决于微观电子撞击交叉截面，也取决于宏观电子能量分布函数（EEDF）的形状。我们提出了一个可重复的基准和灵敏度研究——并非新理论——针对三种最轻的中性元素 He、Li、Be，将推荐的 Bell 等 (1983) 交叉截面与经 properly 归一化的两温度 Tsallis $q$ -广义 EEDF 结合使用，变动 $q$ 在 Maxwellian 极限两侧以及热电子分数 $f_{\mathrm{hot}}$ 在 $T_{\mathrm{hot}}=10\,T_{\mathrm{bulk}}$ 时。计算清晰地分离了两个独立的不确定性轴——交叉截面模型（Bell vs. Lotz）和 EEDF 形状（Maxwellian vs. Tsallis）。Bell--Lotz 在 He 上的差异很小（约 7%），Be 中适中（$\lesssim 17$），而 Li 中最大（在 $T=1$ keV 时可达 +95%）；亚广义分布（$q<1$）通过硬尾部抑制离子化，而超广义分布（$q>1$）通过类似 $\kappa=1/(q-1)$ 的幂律尾部增强低温离子化。定量上最安全的非 Maxwellian 情况为 $q=1$ 和 $q=1.2$（$\kappa=5$），位于有限均值能量区；$q=1.4$ 和 $q=1.6$ 作为重尾压力测试保留下来，应作为定性趋势而非作为定量可靠预测。两种 EEDF 效应随 $I_p/k_BT$ 而比例变化，因此 He 响应最强，Li 响应最弱。完整的数值管道作为持久可重复性软件包发布，旨作为用于轻中性等离子体的碰撫-辐射和离子化平衡建模的即插即用非 Maxwellian 离子化模块。