WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

1.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 Длина волны, А Рис. 4. Зависимость интенсивности штарковских компонент от длины волны, отсчитанной от центра линии при фиксированном поле ионов. Сплошная кривая показывает зависимость с учетом линейного эффекта Штарка, пунктирная – учет квадрупольных и квадратичных эффектов.

Для конкретных расчетов зададим параметры водородной плазмы с температурой электронов Te = 13620 К и концентрацией Ne = 1.36·1017 см-3, которые соответствуют условиям проведенных прецизионных экспериментов на стабилизированной дуге в Киле профессором Ф. Хелбихом с сотрудниками. При исследовании асимметрии профиля спектральной линии вводят характерный параметр асимметрии, который характеризует относительное различие в поведении «красной» и «голубой» половин профиля:

(- ) ( ) I - I () A =. (19) (- ) ( ) I + I На рис. 5 показана зависимость асимметрии от длины волны при учете квадратичного эффекта Штарка и квадрупольного взаимодействия. Видно, что квадратичный эффект Штарка дает значительный вклад в поведении асимметрии, сравнимый с вкладом от квадрупольного взаимодействия. Результирующая кривая при учете обоих взаимодействий имеет экстремум уже в области 150-160. Однако, если бы использовалась теория Интенсивность возмущений по квадрупольному взаимодействию то экстремум был бы локализован при меньших значениях отстроек, что свидетельствует о заметной конкуренции взаимодействий в резольвенте и нелинейным характером зависимости ее собственных значений от приведенного поля, т. е. эффективных значений дающих основной вклад при интегрировании по всем значениям ионных микрополей.

квадрупольное взаимодействие+ квадратичный эффект Штарка квадрупольное взаимодействие квадратичный эффект Штарка -----0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Длина волны, А Рис.5. Сравнение поведения параметра асимметрии штарковского профиля линии H при учете влияния квадрупольного взаимодействия и квадратичного эффекта Штарка.

Сравнение с экспериментом представлено на рис. 6. В отличие от традиционных предположений здесь полагается отличие температур электронов Te и заселения возбужденных уровней Ta, а именно для удовлетворительного фитинга экспериментальной кривой с расчетной выбрано Ta = Te 3.5. Расчет учитывает полностью квадрупольное взаимодействие, квадратичный эффект Штарка, и переход к шкале длин волн. Результаты показывают хорошее соответствие, однако глубина провала в области ~5 меньше экспериментальной. Это, возможно, связано с грубостью диагонального приближения, игнорирующего недиагональные матричные элементы оператора ударного электронного Параметр асимметрии, % уширения и, как следствие этого, сужение линии из-за перераспределения интенсивности между отдельными штарковскими компонентами. Поэтому диагональное приближение ведет в целом к некоторому завышению эффективной величины ударного электронного уширения.

Действительно, из сравнения на рис. 6 видно, что при уменьшении величины ударного уширения электронами в 1.4 раза результат в точности повторяет экспериментальный (пунктирная кривая).

Эксперимент Расчет Расчет с уменьшенной полушириной -0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Длина волны, А Рис. 6. Влияние уменьшения величин «ударных» электронных полуширин на поведение асимметрии и сравнение с экспериментальными измерениями.

Параметр асимметрии, % Выводы 1. Предложен и реализован для вычисления сечений возбуждения атома водорода электронным ударом новый алгоритм решения уравнений сильной связи, основанный на применении метода фазовых функций.

2. Показано, что ориентация дипольного момента атома водорода происходит вдоль направления импульса улетающего электрона. Главный вклад в сечение неупругого рассеяния для первого возбужденного состояния дают орбитальные моменты, не превышающие значения 2.

3. Сформулирована столкновительно-излучательная модель для стационарной неоднородной неравновесной плазмы с учетом «осредненной» диффузии излучения в условиях больших оптических толщин.

4. Разработан численный код, позволяющий рассчитывать пространственное распределение заселенностей состояний для сформулированной столкновительноизлучательной модели.

5. На основе развитой модели объяснено экспериментально наблюдаемое на установке ЛЕНТА пространственное разделение двух максимумов свечения и поведение распределения интегральных интенсивностей возбужденных состояний.

6. Развита теория асимметрии водородных спектральных линий с корректным учетом квадратичного эффекта Штарка без использования разложения по теории возмущений в контуре линии по квадрупольному взаимодействию. В рамках ударного приближения для описания уширения электронами и квазистатического приближения для уширения ионами на примере линии H подробно исследовано важное влияние на асимметрию профиля каждой отдельной штарковской компоненты:

а. квадратичного эффекта Штарка;

б. квадрупольного взаимодействия;

в. ударных электронных сдвигов;

г. «тривиальной» асимметрии;

д. больцмановского фактора и множителя, равного четвертой степени частоты излучения.

7. Для указанной постановки создан универсальный эффективный код для расчета асимметричных штарковских профилей водородных спектральных линий и параметра асимметрии.

Список публикаций 1. A.V. Demura, G.V. Demchenko, G.V. Sholin, Threshold Electron Excitation of Hydrogenlike Atoms with Account of Postcollision Interaction, Program and abstracts of 11th International Conference on Physics of Highly Charged Ions, 2002, Caen, France, p. B2-112.

2. Демура А.В, Демченко Г.В., Шолин Г.В., Ориентация атома водорода электронным ударом вблизи порога, Доклады Академии Наук, физика, 2004, том 399, № 3, стр. 325329.

3. A.V. Demura, G.V. Demchenko, On Path to Close Coupling Study of Asymmetry in Wings of Hydrogen Spectral Lines in Plasmas, Spectral Line Shapes 2004, ed. E. Dalimier, Frontier Group, Paris, France, 2004, pp. 336-338.

4. A.V. Demura, G.V. Demchenko, G.V. Sholin, Hydrogen Atom Orientation in Electron Impact Excitation Near Threshold, Abstracts of contributed papers of 8th European Conference on Atomic and Molecular Physics, ed. K.M. Dunseath, M. Terao-Dunseath, v.

28F Part 1, Rennes, France, EPS, 2004, p. 2-39.

5. Антонов Н.В., Демура А.В., Демченко Г.В., Петров В.Б., Хрипунов Б.И., Шолин Г.В., Кинетика заселения возбужденных состояний атомов с учетом переноса резонансного излучения в переходной области плазма-газ, Препринт ИАЭ-6409/6 РНЦ «Курчатовский институт», Москва 2006, 46 стр.

6. А.В. Демура, Г.В. Демченко, Д. Николич, К теории асимметрии спектральных линий атомарного водорода в плазме, Препринт ИАЭ 6430/6 РНЦ «Курчатовский институт», Москва 2006, 37 стр.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»