Fig.1 Espectro de DR y coeficiente de velocidad plasmática de Ca similar al carbono 14 + iones. Crédito:IMP
Investigadores del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) y sus colaboradores obtuvieron recientemente nuevos resultados sobre espectroscopia de precisión de recombinación dielectrónica. Los resultados fueron publicados en el Diario astrofísico y Revisión física A .
Más del 95% de la materia visible se encuentra en estado de plasma en el universo. Los procesos atómicos en el entorno del plasma están involucrados en los estudios fundamentales de las estrellas, restos de supernova, galaxias, nebulosas planetarias, Binarios de rayos X, y núcleos galácticos activos. Con el desarrollo de los telescopios de rayos X, El científico puede obtener la información clave de los plasmas celestes utilizando los datos de observación del observatorio espacial combinados con el modo teórico relevante. y así pueden comprender profundamente la formación y evolución de los cuerpos celestes.
La recombinación de electrones y iones es una de las reacciones de colisión más importantes en el entorno del plasma. Los coeficientes precisos de velocidad de recombinación electrón-ión son los parámetros de entrada más básicos para el modelado astrofísico y de plasma de fusión. Las líneas de radiación en el proceso de recombinación dielectrónica (DR) se pueden utilizar como una sonda eficaz para el diagnóstico de densidad y temperatura de electrones en plasmas.
El anillo de almacenamiento de iones pesados combinado con el dispositivo enfriador de electrones proporciona una plataforma experimental única para la investigación experimental de espectroscopia de precisión DR de iones altamente cargados. Generalmente, los experimentos de DR del anillo de almacenamiento tienen una resolución de energía extremadamente alta, y la energía relativa entre los haces de electrones e iones se puede desafinar con precisión en un rango de energía muy amplio, que proporcionan el único método para medir los procesos de DR de baja energía, especialmente para las resonancias DR cercanas al umbral de ionización.
Fig.2 Espectro de DR y coeficiente de velocidad plasmática de Kr similar al sodio 25 + iones. (Imagen de IMP
Investigadores de IMP, junto con investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, Universidad de Fudan y Universidad de Strathclyde, han realizado con éxito la espectroscopia de precisión DR de calcio similar al C y criptón similar al Na en el anillo de almacenamiento de iones pesados (HIRFL-CSRm) en Lanzhou, Porcelana.
Obtuvieron los coeficientes de tasa de DR absolutos de 40Ca 14 + y 86Kr 25 + dentro del rango de energía de 0-90 eV, y luego compárelos con los resultados del cálculo por código atómico flexible y códigos de AUTOSTRUCTURA cuidadosamente.
Además, Se obtuvo el coeficiente de tasa de plasma que se puede utilizar para el modelado de plasma y se comparó con los datos teóricos recomendados anteriormente.
Para iones Ca14 +, Se encuentra que el resultado calculado del coeficiente de velocidad del intervalo de temperatura del plasma de fotoionización utilizado para el modelado teórico fue dos órdenes de magnitud menor que el resultado de este experimento. Para iones Kr25 +, Los científicos encontraron que la correlación electrónica tiene contribuciones muy importantes en el espectro de RD en un rango de baja energía, y debe tenerse en cuenta el fuerte efecto de mezcla entre las resonancias DR de baja energía.
El espectro de precisión DR obtenido en este trabajo no solo se puede utilizar para estudiar la estructura del nivel de energía de iones altamente cargados y, por lo tanto, probar la teoría, pero también proporcionan datos de referencia de alta precisión para el diagnóstico y modelado de plasmas astrofísicos y de fusión.
