基于超跃迁阵列计算的高密度高温锗等离子体合成谱与不透明度
等离子体物理
2020-01-29 v2
摘要
本文给出基于超跃迁阵列（STA）计算的高密度、高温锗（Z=32）等离子体的合成发射谱与不透明度。STA 模型建立于用于计算原子与辐射性质的统计超组态（superconfigurations）核算方法之上，我们通过将其结果同已有的实验数据及其他理论计算进行比较与对照，考察了该模型的可行性。首先，我们聚焦于发射数据。为对数据建模，采用欧拉辐射流体动力学代码 FastRad3D 结合 STA 以获取 STA 所需的输入，即 Ge 等离子体的时变温度与密度剖面。由此，我们发现 STA 结果能较好地拟合实验谱 [High Energy Density Phys., 6 (2010) 105]。然而，在约 1.7 keV 的光子能量区域，实验与理论结果的细致比较显示出一定程度的差异。这或许源于非局部热平衡（non-LTE）效应以及样品中空间梯度的存在。STA 在精确建模实验谱方面的局限是可预期的，且突显了当前尝试的困难，因为该模型假定了局部热力学平衡布居动力学。其次，我们考察了在宽泛 Ge 等离子体条件下 STA 计算的多频不透明度、电离布居分数与平均电离度。与结合统计超跃迁阵列与精细结构方法的混合 LTE 不透明度代码 [High Energy Density Phys., 7 (2011) 234] 相比，两种计算之间发现了极为良好的一致。
引用
@article{arxiv.2001.00535,
title = {Super-transition-array calculations for synthetic spectra and opacity of high-density, high-temperature germanium plasmas},
author = {Teck-Ghee Lee and W. Jarrah and D. Benredjem and J. -C. Pain and M. Busquet and M. Klapisch and A. J. Schmitt and J. W. Bates and J. Giuliani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.00535},
year = {2020}
}
备注
26 pages, 9 figures and 4 tables