激波加热硼等离子体的不透明度

在标准不透明度度量——原子散射因子虚部 $f_2$ 与 X 射线质量衰减系数 $\mu/\rho$ 中，对激波加热的硼、碳化硼与氮化硼等离子体进行了评估。将激波后温度 $T$ 与激波阵面压缩比 $\rho/\rho_0$ 关联的 Hugoniot 方程，结合等离子体状态方程，用于确定压强 $p$、有效等离子体电荷 $Z^\ast$ 以及以 $\rho/\rho_0$ 表示的 K 壳层占据数。Hugoniot 方程（在广义 Thomas-Fermi 理论框架内确定）的解表明，低 Z 离子中的 K 壳层占据数随温度从 20eV 升至 500eV 而从 2 迅速降至 0.1；该温度范围内激波压缩比接近 4。平均原子模型（广义 Thomas-Fermi 理论的量子力学版本）用于确定 K 壳层与连续态波函数，以及能量范围 $\omega=1$eV 至 10keV 内 X 射线的光电离截面，该范围内不透明度由原子光电离过程主导。对于 K 壳层填满的未压缩硼等离子体（$T=10$eV），平均原子截面、原子散射因子与质量衰减系数均显示与先前（冷物质）列表密切吻合。对于激波压缩等离子体，$\mu/\rho$ 对温度的依赖可近似为用相对 K 壳层占据数对先前列表的冷物质值进行标度，但由光电离截面引起的残差依赖相对较小。给出了 9 keV X 射线的衰减系数 $\mu$ 作为 $T$ 的函数沿 B、C、B$_4$C 与 BN 等离子体 Hugoniot 曲线的变化。