电离气体中氢原子的反转能级布居

背景。电离气体中氢原子的能级布居反转可能导致氢复合线的受激发射，而能级布居反过来又会受到强受激发射的影响。目的。本文研究了辐射场与氢原子能级布居反转的相互作用，并探讨了受激发射对谱线轮廓的影响。方法。我们改进了先前用于计算氢原子能级布居和氢复合线的 nl 模型。改进后的模型考虑了谱线和连续谱辐射场对能级布居的影响。利用该方法，分析了模拟的氢复合线和能级布居的特性。结果。模拟显示，氢射电复合线通常从布居反转的能级发射。Hn$\alpha$ 线的宽度可被强受激发射显著窄化，甚至小于 10 km s$^{-1}$。氢复合线的放大受谱线光学深度的影响大于总光学深度。评估了受激发射对电离气体电子温度和密度估计的影响。我们发现，比较多个线-连续谱比是估计电子温度的可靠方法，而电子密度估计的有效性则取决于受激发射的相对重要性。