基于连续碰撞辐射模型研究电离等离子体中多电子原子的布居动力学
原子物理
2020-11-25 v2
摘要
基于\textit{第一性原理}原子结构计算的碰撞–辐射（CR）模型已被用于分析多电子原子与离子光谱逾20年。尽管利用CR模型可计算等离子体中激发态的布居分布及其发射光谱，但对布居动力学的系统性解析理解仍然缺乏。本工作中，我们提出多电子原子离子布居动力学的简化模型，将复杂多电子原子的稠密能级结构近似为连续体，即连续碰撞辐射模型（CCRM）。借助此简化，我们给出了等离子体中多电子原子的解析布居分布及其对电子密度与温度的依赖关系。特别地，CCRM表明等离子体中多电子原子高激发态的布居分布类似于玻尔兹曼分布，但具有有效激发温度。我们还展示了三个典型电子密度区域与两个电子温度区域的存在，其中激发温度的参数依赖关系各异。文中亦给出了有效激发温度及这些相边界的解析表示。
引用
@article{arxiv.2006.06812,
title = {Population kinetics of many-electron atoms in ionizing plasmas studied using a continuous collisional radiative model},
author = {Akira Nishio and Julian C. Berengut and Masahiro Hasuo and Keisuke Fujii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06812},
year = {2020}
}